rentradВестник рентгенологии и радиологииJournal of radiology and nuclear medicine0042-46762619-0478Limited Liability Company "LUCHEVAYA DIAGNOSTIKA", Russian Association of Radiologists10.20862/0042-4676-2014-0-5-13-18rentrad-44Research ArticleСтатьиДИФФЕРЕНЦИАЛЬНАЯ ДИАГНОСТИКА ГЛИОМ ГОЛОВНОГО МОЗГА МЕТОДОМ ПОЗИТРОННОЙ ЭМИССИОННОЙ ТОМОГРАФИИ С РАЗЛИЧНЫМИ РАДИОФАРМПРЕПАРАТАМИDIFFERENTIAL DIAGNOSIS OF BRAIN GLIOMAS BY POSITRON EMISSION TOMOGRAPHY USING VARIOUS RADIOPHARMACEUTICALSКостениковН. А.KostenikovN. A.

д. м. н., заведующий отделением позитронной эмиссионной томографии

пос. Песочный, ул. Ленинградская, 70, Санкт-Петербург, 197758

MD, PhD, DSc, Head of Department of Positron Emission Tomography

poselok Pesochnyy, ul. Leningradskaya, 70, St. Petersburg

petcrirr@mail.ruТютинЛ. А.TyutinL. A.

д. м. н., профессор, заместитель директора по науке, заведующий отделом лучевой диагностики

пос. Песочный, ул. Ленинградская, 70, Санкт-Петербург, 197758

MD, PhD, DSc, Professor, Deputy Director of Research, Head of Department of Beam Diagnostics

poselok Pesochnyy, ul. Leningradskaya, 70, St. Petersburg

ФадеевН. П.FadeevN. P.

д. м. н., профессор, гл. науч. сотр. отдела лучевой диагностики

пос. Песочный, ул. Ленинградская, 70, Санкт-Петербург, 197758

MD, PhD, DSc, Professor, Chief Research Associate of Department of Beam Diagnostics

poselok Pesochnyy, ul. Leningradskaya, 70, St. Petersburg

ПанфиленкоА. Ф.PanfilenkoA. F.

к. м. н., вед. науч. сотр. отдела лучевой диагностики

пос. Песочный, ул. Ленинградская, 70, Санкт-Петербург, 197758

MD, PhD, Leading Research Associate of Department of Beam Diagnostics

poselok Pesochnyy, ul. Leningradskaya, 70, St. Petersburg

ЗыковЕ. М.ZykovE. M.

радиолог, аспирант

пос. Песочный, ул. Ленинградская, 70, Санкт-Петербург, 197758

Radiologist, Postgraduate

poselok Pesochnyy, ul. Leningradskaya, 70, St. Petersburg

ИлющенкоЮ. Р.IlyushchenkoYu. R.

радиолог

пос. Песочный, ул. Ленинградская, 70, Санкт-Петербург, 197758

Radiologist

poselok Pesochnyy, ul. Leningradskaya, 70, St. Petersburg

МакееваО. Ю.MakeevaO. Yu.

рентгенолог, аспирант 

пос. Песочный, ул. Ленинградская, 70, Санкт-Петербург, 197758

Radiologist, Postgraduate 

poselok Pesochnyy, ul. Leningradskaya, 70, St. Petersburg

ФГБУ «Российский научный центр радиологии и хирургических технологий» Министерства здравоохранения РФРоссияRussian Research Center of Radiology and Surgical Technologies, Ministry of Health of the RFRussian Federation201428022016051318Copyright © Костеников Н.А., Тютин Л.А., Фадеев Н.П., Панфиленко А.Ф., Зыков Е.М., Илющенко Ю.Р., Макеева О.Ю., 20162016Костеников Н.А., Тютин Л.А., Фадеев Н.П., Панфиленко А.Ф., Зыков Е.М., Илющенко Ю.Р., Макеева О.Ю.Kostenikov N.A., Tyutin L.A., Fadeev N.P., Panfilenko A.F., Zykov E.M., Ilyushchenko Y.R., Makeeva O.Y.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.russianradiology.ru/jour/article/view/44

Цель работы – сравнительное изучение диагностических возможностей позитронной эмиссионной томографии (ПЭТ) с различными туморотропными радиофармпрепаратами (ТРФП) при выявлении и определении степени злокачественности глиом головного мозга (ГМ).

Материал и методы

Материал и методы. Обследованы 114 больных: у 47 пациентов гистологически верифицирована мультиформная глиобластома (МГБ), у 27 – анапластическая астроцитома (АА), у 23 – доброкачественные астроцитомы (ДА), у 17 обнаружены послеоперационные кисты. ПЭТ выполняли с ТРФП: 18F-фтордезоксиглюкозой (18F-ФДГ), 11С-бутиратом натрия (11С-БН), 11С-L-метионином (11С-МЕТ) и 11С-холином (11С-ХОЛ).

Результаты

Результаты. Злокачественные глиомы (МГБ и АА) четко визуализировались при ПЭТ с 11С-МЕТ, 11С-ХОЛ и 11С-БН. Визуализация опухолей с 18F-ФДГ была затруднена из-за повышенного накопления РФП в коре ГМ. Глиомы WHO Gr II–III полностью визуализировалась при ПЭТ с 11С-МЕТ. При исследовании с 11С-ХОЛ и 11С-БН отчетливо отображалась лишь часть опухоли. Значения индексов накопления (ИН), полученных при ПЭТ с 11С-ХОЛ у больных со злокачественными глиомами, были в среднем в 4,0 раза выше, чем при обследовании с 11С-МЕТ, и в 5,5 раза выше, чем с 11С-БН. Впервые установлены достоверные различия (р<0,001) ИН, полученных при ПЭТ с 11С-ХОЛ, между больными c МГБ (WHO Gr IV) и АА (WHO Gr III).

Заключение

Заключение. ПЭТ с 11C-ХОЛ представляет собой наиболее чувствительный метод выявления и оценки степени злокачественности глиом. Достоинство ПЭТ с 11С-МЕТ состоит в возможности визуализации всего объема жизнеспособной опухолевой ткани.

Objective

Objective: to comparatively study the diagnostic capabilities of positron emission tomography (PET) with various tumorotropic radiopharmaceuticals (TRPs) in detecting malignant brain gliomas (BG) and estimating their degree.

Material and methods

Material and methods. One hundred and fourteen patients, including 47 with histologically verified glioblastoma multiforme (GBM), 27 with anaplastic astrocytoma (AA), 23 with benign astrocytoma (BA), and 17 with postoperative cysts, were examined. PET was performed using TRPs: 18F-fluorodesoxyglucose (18F-FDG), 11C-sodium butyrate (11C-SB), 11C-L-methionine (11C-MET), and 11C-choline (11C-COL).

Results

Results. Malignant gliomas (GBM and AA) were clearly visualized by PET using 11C-MET, 11C-CHOL, and 11C-SB. 18F-FDG PET visualization of tumors was difficult because of increased RP accumulation in the cerebral cortex. WHO grades II–III gliomas were completely visualized by 11C-MET PET. Only some tumors were clearly displayed by PET with 11C-CHOL and 11C-SB. The accumulation indices (AI) obtained by 11C-CHOL PET in patients with malignant gliomas were, on average, 4.0- and 5.5-fold higher than those by 11C-MET and 11C-SB PET, respectively. Significant differences (p<0.001) in AI obtained by 11C-CHOL (11C-CHOL-AI) PET were first established between the patients with GBM (WHO grade IV) and those with AA (WHO grade III).

Conclusion

Conclusion. 11C-CHOL PET is the most sensitive method to identify gliomas and estimate their grade. The advantage of 11C-MET PET is the possible imaging of the entire volume of viable tumor tissue.

глиомыпозитронная эмиссионная томографияgliomaspositron emission tomographyReferencesКоновалов А.Н., Корниенко В.Н., Пронин И.И. Магнитно-резонансная томография в нейрохирургии. М.: Видар; 1997. Konovalov A.N., Kornienko V.N., Pronin I.I. Magnetic resonance tomography in neurosurgery. Мoscow: Vidar; 1997 (in Russian).Коновалов А.Н., Корниенко В.Н., Пронин И.И. Магнитно-резонансная томография в нейрохирургии. М.: Видар; 1997. Konovalov A.N., Kornienko V.N., Pronin I.I. Magnetic resonance tomography in neurosurgery. Мoscow: Vidar; 1997 (in Russian).Granov А., Tiutin L., Schwartz T. et al. Positron emission tomography. Springer-Verlag-Heideberg; 2013.Granov А., Tiutin L., Schwartz T. et al. Positron emission tomography. Springer-Verlag-Heideberg; 2013.Barker F.G., Chang S.M., Valk P.E., Pounds T.R., Prados M.D. 18Fluorodeoxyglucose uptake and survival of patients with suspected reccurent malignant glioma. Cancer. 1997; 1: 115–26.Barker F.G., Chang S.M., Valk P.E., Pounds T.R., Prados M.D. 18Fluorodeoxyglucose uptake and survival of patients with suspected reccurent malignant glioma. Cancer. 1997; 1: 115–26.De Witte O., Lefranc F., Levivier M. et al. FDG-PET as a prognostic factor in high-grade astrocytoma. J. Neurooncol. 2000; 49 (2): 157–63.De Witte O., Lefranc F., Levivier M. et al. FDG-PET as a prognostic factor in high-grade astrocytoma. J. Neurooncol. 2000; 49 (2): 157–63.Костеников Н.А., Фадеев Н.П., Тютин Л.А., Зыков Е.М., Головцова М.Ю. Пятнадцатилетний опыт применения позитронной эмиссионной томографии с 11С-бутиратом натрия в нейроонкологии. Лучевая диагностика и терапия. 2012; 3 (4): 40–7. Kostenikov N.A., Fadeev N.P., Tyutin L.A., Zykov E.M., Golovtsova M.Yu. Fifteen years of experience on the use of positron emission tomography with 11C-sodium butyrate in neuro-oncology. Luchevaya diagnostika i terapiya. 2012; 3 (4): 40–7 (in Russian).Костеников Н.А., Фадеев Н.П., Тютин Л.А., Зыков Е.М., Головцова М.Ю. Пятнадцатилетний опыт применения позитронной эмиссионной томографии с 11С-бутиратом натрия в нейроонкологии. Лучевая диагностика и терапия. 2012; 3 (4): 40–7. Kostenikov N.A., Fadeev N.P., Tyutin L.A., Zykov E.M., Golovtsova M.Yu. Fifteen years of experience on the use of positron emission tomography with 11C-sodium butyrate in neuro-oncology. Luchevaya diagnostika i terapiya. 2012; 3 (4): 40–7 (in Russian).Padma M.V., Said S., Jacobs M. et al. Prediction of pathology and survival by FDG PET in gliomas. J. Neurooncol. 2003; 64 (3): 227–37.Padma M.V., Said S., Jacobs M. et al. Prediction of pathology and survival by FDG PET in gliomas. J. Neurooncol. 2003; 64 (3): 227–37.Костеников Н.А., Фадеев Н.П., Тютин Л.А., Зыков Е.М., Панфиленко А.Ф., Головцова М.Ю., Илющенко Ю.Р. Сравнительное изучение особенностей визуализации глиальных опухолей при ПЭТ с различными туморотропными радиофармпрепаратами. Мед. визуализация. 2013; 2: 83–90. Kostenikov N.A., Fadeev N.P., Tyutin L.A., Zykov E.M., Panfilenko A.F., Golovtsova M.Yu., Ilyushchenko Yu.R. Comparative study of imaging features of glial tumors with different PET radiopharmaceuticals with tumor tropism. Meditsinskaya vizualizatsiya. 2013; 2: 83–90 (in Russian).Костеников Н.А., Фадеев Н.П., Тютин Л.А., Зыков Е.М., Панфиленко А.Ф., Головцова М.Ю., Илющенко Ю.Р. Сравнительное изучение особенностей визуализации глиальных опухолей при ПЭТ с различными туморотропными радиофармпрепаратами. Мед. визуализация. 2013; 2: 83–90. Kostenikov N.A., Fadeev N.P., Tyutin L.A., Zykov E.M., Panfilenko A.F., Golovtsova M.Yu., Ilyushchenko Yu.R. Comparative study of imaging features of glial tumors with different PET radiopharmaceuticals with tumor tropism. Meditsinskaya vizualizatsiya. 2013; 2: 83–90 (in Russian).Kato T., Shinoda J., Nakayama N. et al. Metabolic assessment of gliomas using 11C-Methionine, [18F] Fluorodeoxyglucose, and 11C-Choline Positron-Emission Tomography. Am. J. Nucl. Radiol. 2008; 29: 1176–82.Kato T., Shinoda J., Nakayama N. et al. Metabolic assessment of gliomas using 11C-Methionine, [18F] Fluorodeoxyglucose, and 11C-Choline Positron-Emission Tomography. Am. J. Nucl. Radiol. 2008; 29: 1176–82.Kracht L.W., Friese M., Herholtz K. et al. Methyl-[11C]-L-methionine uptake as measured by positrone emission tomography correlates to microvessel density in patients with glioma. Eur. J. Nucl. Med. Mol. Imag. 2003; 30 (6): 868–73.Kracht L.W., Friese M., Herholtz K. et al. Methyl-[11C]-L-methionine uptake as measured by positrone emission tomography correlates to microvessel density in patients with glioma. Eur. J. Nucl. Med. Mol. Imag. 2003; 30 (6): 868–73.Okubo S., Zhen H.N., Kawai N. et al. Correlation of L-methyl- 11C-methionine (MET) uptake with L-type amino acide transporter in human gliomas. J. Neurooncol. 2010; 99 (2): 217–25.Okubo S., Zhen H.N., Kawai N. et al. Correlation of L-methyl- 11C-methionine (MET) uptake with L-type amino acide transporter in human gliomas. J. Neurooncol. 2010; 99 (2): 217–25.Скворцова Т.Ю., Рудас М.С., Бродская З.Л. и др. Новые критерии в позитронно-эмиссионнотомографической диагностике глиом головного мозга с использованием 11С-метионина. Вопросы нейрохир. 2001; 2: 12–6. Skvortsova T.Yu., Rudas M.S., Brodskaya Z.L. et al. New criteria for positron emission tomographydiagnosis of cerebral gliomas using 11C-methionine. Voprosy Neyrokhirurgii. 2001; 2: 12–6 (in Russian).Скворцова Т.Ю., Рудас М.С., Бродская З.Л. и др. Новые критерии в позитронно-эмиссионнотомографической диагностике глиом головного мозга с использованием 11С-метионина. Вопросы нейрохир. 2001; 2: 12–6. Skvortsova T.Yu., Rudas M.S., Brodskaya Z.L. et al. New criteria for positron emission tomographydiagnosis of cerebral gliomas using 11C-methionine. Voprosy Neyrokhirurgii. 2001; 2: 12–6 (in Russian).Tolvanen T., Yli-Kerttula T., Ujula T., Autio A., Lehikoinen P., Minn H., Roivainen A. Biodistribution and radiation dosimetry of [11C]choline a comparison between rat and human data. Eur. J. Nucl. Med. Mol. Imag. 2010; 37: 874–83.Tolvanen T., Yli-Kerttula T., Ujula T., Autio A., Lehikoinen P., Minn H., Roivainen A. Biodistribution and radiation dosimetry of [11C]choline a comparison between rat and human data. Eur. J. Nucl. Med. Mol. Imag. 2010; 37: 874–83.Utrianen M., Komu M., Vuorinen V. et al. Evaluation of brain tumor metabolism with [11C] choline PET and 1H-MRS. J. Neurooncol. 2003; 62: 329–38.Utrianen M., Komu M., Vuorinen V. et al. Evaluation of brain tumor metabolism with [11C] choline PET and 1H-MRS. J. Neurooncol. 2003; 62: 329–38.

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