Радионуклидная диагностика воспалительных заболеваний опорно-двигательного аппарата

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

На правах рукописи

Радионуклидная диагностика воспалительных заболеваний опорно-двигательного аппарата

14.00.19 - лучевая диагностика, лучевая терапия

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени доктора медицинских наук

Килина Оксана Юрьевна

Томск 2009

Работа выполнена в ГОУ ВПО Сибирский государственный медицинский университет Росздрава

Научный консультант:

доктор медицинских наук, профессор Завадовская Вера Дмитриевна

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук Кривоногов Николай Георгиевич

доктор медицинских наук Самцов Евгений Николаевич

доктор медицинских наук, профессор Брюханов Александр Валерьевич

Ведущая организация: Федеральное государственное учреждение «Российский научный центр радиологии и хирургических технологий» Федерального агентства по высокотехнологичной медицинской помощи.

Защита состоится «16» июня 2009г. в 9:00 часов на заседании диссертационного совета Д 001.036.01 при НИИ кардиологии СО РАМН (634012, г.Томск, ул.Киевская, 111а)

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке НИИ кардиологии СО РАМН

Автореферат разослан «______»______________________2009 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор медицинских наук, профессор Ворожцова И.Н.

остеомиелит радионуклидный сцинтиография маркер

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы

Актуальность диагностики воспалительных процессов (ВП) различной локализации обусловлена распространенностью, тяжестью течения и осложнениями, среди которых реальную угрозу жизни больного представляет генерализация септического процесса [Аджигитов В.П., 1998, Kujath P., 2007].

Воспалительные заболевания опорно-двигательного аппарата составляют большую часть клинических случаев, требующих точной топической диагностики и оценки активности воспалительного процесса. В первую очередь к ним необходимо отнести остеомиелит (ОМ), которому среди нозологических форм хирургической гнойной инфекции по тяжести течения, трудностям диагностики и неблагоприятным исходам принадлежит доминирующая роль [Аджигитов В.П., 1998]. В настоящее время многие вопросы диагностики острого гематогенного ОМ решены. Однако выявление обострения хронического гематогенного ОМ, а также атипично протекающих форм заболевания, по-прежнему, остается сложной диагностической задачей. Особую проблему составляет диагностика внутрикостного воспаления у больных с послеоперационным и посттравматическим остеомиелитом [Никитин В.С., 2002].

Сложным и окончательно нерешенным вопросом является выявление остеомиелита на фоне диабетической стопы (ДС). Это связано с трудностями дифференциальной диагностики остеолитических процессов при диабетической остеоартропатии и деструктивных ВП [Дедов В.И., 2005].

Другой нерешенной в настоящее задачей является использование методов лучевой диагностики в ревматологии, особенно с целью ранней диагностики латентно протекающих артритов [Cindas A., 2001].

Эффективность и конечные результаты лечения больных с подозрением на гнойно-воспалительные заболевания костно-суставной системы определяется не только своевременным и точным выявлением патологического процесса, но и диагностикой его локальной активности [Boerman O.C., 2003].

Лучевые методы исследования занимают ведущие позиции в диагностике заболеваний опорно-двигательного аппарата, среди которых рентгенография является основополагающим методом исследования при патологии костно-суставной системы. Однако эффективность рентгенографии ограничена при диагностике обострений хронического гематогенного ОМ, послеоперационного и посттравматического ОМ, атипично протекающего ОМ и остеомиелита, осложнившего течение диабетической стопы [Grats S., 2001, Harwood S.J., 2004]. При рентгенографии суставов возможно выявить только вторичные структурные изменения в костях, образующих сустав, и поэтому рентгенологическое исследование не может рассматриваться в качестве метода ранней диагностики латентно протекающих форм артритов.

Методы радионуклидной диагностики широко используются в мировой практике для индикации ВП [Corstens F.H., 1997]. Предпочтительность применения методов сцинтиграфии заключается в патофизиологических механизмах накопления радиоактивного маркера в очаге воспаления. Благодаря этому методы ядерной медицины позволяют выявлять ВП на ранних стадиях его развития, в том числе и до возможности визуализации морфологического субстрата современными методами, и эффективно оценивать его активность [Gupta H., 1998].

Наиболее распространенным сцинтиграфическим методом в диагностике воспалительных заболеваний опорно-двигательного аппарата является трехфазная остеосцинтиграфия. Однако, вследствие особенностей фармакокинетики остеотропных препаратов, данный метод отличается низкой специфичностью диагностике ВП на фоне репаративных изменений кости [Flamen P., 1997]. «Золотым стандартом» в радионуклидной диагностики ВП обосновано считают сцинтиграфию с аутологичными лейкоцитами, меченными ^99mТс-НМРАО [Becker W., 2003]. Несмотря на широкое использование данного метода за рубежом, остаются спорными вопросы его эффективности в выявлении внутрикостного воспаления у больных хроническими, латентно или атипично протекающими формами воспалительных заболеваний опорно-двигательного аппарата.

В последние годы в зарубежной литературе появились сообщения о высокой диагностической эффективности в установлении воспаления сцинтиграфии с лейкоцитами, меченными коллоидными препаратами [Mc Clelland C. M., 2003, Peacock K., 2004]. Использование фармакокинетики данных РФП может восполнить пробел в ранней диагностике артритов при различной степени активности воспаления.

Существующее на сегодняшний день многообразие методов радионуклидной диагностики очагов воспаления не разрешает всех диагностических проблем выявления локального ВП. По-прежнему, не существует критериев активности ВП в зависимости от используемого сцинтиграфического маркера воспаления и от локализации воспалительного процесса. Не решена окончательно проблема индикации внутрикостного воспаления у больных диабетической стопой.

Перспективным направлением радионуклидной диагностики в выявлении воспалительных заболеваний опорно-двигательного аппарата является разработка новых маркеров воспалительного процесса, основанных как на специфических, так и на неспецифических механизмах накопления в зоне воспаления.

С представленных позиций становится очевидной своевременность и актуальность проблемы совершенствования радионуклидной диагностики очагов воспаления, а также разработка вопросов, касающихся оценки активности воспалительных процессов различной локализации.

Цель исследования

Повышение эффективности радионуклидной диагностики воспалительных процессов опорно-двигательного аппарата путем разработки новых методов и оптимизации существующих методологических подходов.

Задачи исследования

1. Разработать способ диагностики воспалительных процессов опорно-двигательного аппарата с использованием в качестве специфического маркера воспаления ^99mTc-технефита.

2. Обосновать возможность использования неспецифического маркера воспаления - ¹⁹⁹Tl-хлорида в диагностике внутрикостного воспаления при гнойно-воспалительных заболеваниях костно-мышечной системы.

3. Установить сцинтиграфические критерии для диагностики и хронического гематогенного, посттравматического и послеоперационного остеомиелита и для оценки активности внутрикостного воспаления при сцинтиграфии с неспецифическими и специфическими маркерами воспаления и оценить их диагностическую эффективность.

4. Разработать новые методические подходы к диагностике остеомиелита у пациентов с синдромом диабетической стопы при сцинтиграфии с неспецифическими и специфическими маркерами воспаления.

5. Оценить возможности использования радионуклидных методов в диагностике артритов, в том числе и латентно протекающих.

6. Предложить и внедрить диагностический алгоритм радионуклидного исследования пациентов с хроническим гематогенным, посттравматическим и послеоперационным остеомиелитом, остеомиелитом на фоне диабетической стопы и пациентов с артритами различной этиологии.

Научная новизна

1. Впервые предложено и обосновано использование в качестве новых маркеров воспалительного процесса двух радиофармацевтических препаратов: ¹⁹⁹Tl-хлорида как неспецифического маркера и ^99mТс-Технефита как препарата для мечения клеток белой крови при выполнении сцинтиграфии с мечеными лейкоцитами.

2. Впервые аргументирована целесообразность применения неспецифических и специфических маркеров воспаления в диагностике хронического гематогенного, посттравматического и послеоперационного остеомиелита и остеомиелита на фоне диабетической стопы и создание нового алгоритма радионуклидного обследования данных категорий пациентов.

3. Установлены критерии активности внутрикостного воспалительного процесса при сцинтиграфии с неспецифическими (¹⁹⁹Tl-хлорид) и специфическими (аутологичные лейкоциты, меченные ^99mТс-HMPAO, ^99mТс-наноколлоид или ^99mТс-Технефит) маркерами воспаления.

4. Предложено новое решение диагностической проблемы выявления остеомиелита на фоне диабетической стопы - применение сцинтиграфии с неспецифическим маркером воспаления - ¹⁹⁹Tl-хлоридом.

5. Впервые разработаны диагностические критерии активности артритов, основанные на данных сцинтиграфии с лейкоцитами, меченными коллоидными препаратами.

Практическая значимость

Внедрено использование отечественного препарата «Технефит, Тс» (ООО «Диамед», Россия) в новом качестве - в качестве радионукдиного маркера для аутологичных лейкоцитов при выполнении сцинтиграфии с мечеными лейкоцитами.

Разработаны и внедрены в диагностическую практику сцинтиграфические критерии диагностики и оценки активности воспалительных процессов опорно-двигательного аппарата.

Научно обоснован выбор неспецифического маркера воспаления - ¹⁹⁹Tl-хлорида для индикации остеомиелита на фоне диабетической стопы.

На основании сравнительного анализа диагностических возможностей сцинтиграфических методик предложен и внедрен диагностических алгоритм радионуклидных исследований при различных формах воспалительных заболеваний опорно-двигательного аппарата.

По результатам исследования зарегистрированы патенты Российской Федерации: № 2171691 "Способ диагностики гнойного воспаления", 2001 г., №2004114293 «Способ дифференциальной диагностики неспецифических воспалительных процессов опорно-двигательного аппарата» от 18.05.2005, № 2290952 «Средство и способ диагностики гнойно-воспалительных процессов» от 10.01.2007, № 2309677 «Способ дифференциальной диагностики неспецифических воспалительных процессов и злокачественных новообразований опорно-двигательного аппарата» от 10.11.2007.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Трехфазная остеосцинтиграфия характеризуется низкими показателями диагностической эффективности в выявлении внутрикостного воспаления у пациентов с хроническим гематогенным, послеоперационным и посттравматическим остеомиелитом, остеомиелитом на фоне диабетической стопы. Применение данного метода в диагностике остеомиелита ограниченно выявлением поражения кости при первично хроническом течении остеомиелита, выявлением вторичных остеомиелитических очагов у пациентов с хроническим гематогенным остеомиелитом или в качестве метода дополняющего сцинтиграфическое исследование с маркерами воспаления.

2. Использование ^99mТс-технефита, в качестве маркера лейкоцитов, обеспечивает индикацию воспалительных процессов при хроническом гематогенном, посттравматическом и послеоперационном остеомиелите и остеомиелите на фоне диабетической остеоартропатии и артритах различной этиологии.

3. Наиболее эффективным сцинтиграфическим методом диагностики хронического гематогенного, посттравматического и послеоперационного остеомиелита является сцинтиграфия со специфическими маркерами воспаления (меченными аутологичными лейкоцитами).

4. Сцинтиграфия с неспецифическими маркерами воспаления (¹⁹⁹Tl-хлорид) является наиболее эффективным методом в выявлении остеомиелита у больных с диабетической стопой.

5. В диагностике артритов и оценке их активности наиболее эффективным является использование сцинтиграфии с аутологичными лейкоцитами, меченными коллоидными радиофармпрепаратами (^99mТс-наноколлоид или ^99mТс-Технефит).

Апробация работы

Основные положения диссертации доложены на региональных конференциях «Достижения лучевой диагностики в клинической практике», г.Томск (2004,2006,2008 гг.), «Невском радиологическом форуме», г.Санкт-Петербург (2003.2005,2007 гг.), на II Евразийском конгрессе по радиологии, г.Астана (2007), на конгрессе молодых ученых «Науки о человеке», г.Томск (2000,2001,2003), II Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Актуальные вопросы лучевой диагностики заболеваний костно-суставной системы», (2007 г., г. Барнаул,), Европейских Конгрессах Ядерной Медицины (EANM 2004, Хельсинки, Финляндия, EANM 2005, Стамбул, Турция, EANM 2006, Афины, Греция), IV съезда ревматологов России (23-26 мая 2005г., г. Казань), на конгрессах Европейских ассоциации ревматологов (Вена 2005; Лиссабон, 2006).

Внедрение результатов исследования

Результаты диссертационной работы нашли отражение в лекциях, семинарах и практических занятиях со студентами, интернами и ординаторами, врачами-слушателями ГОУ ВПО СибГМУ, г.Томска и используются в практической работе отделения радионуклидной диагностики врачами Клиник ГОУ ВПО СибГМУ. Активно используются в радиологической практике новом качестве ¹⁹⁹Tl-хлорид, как неспецифический маркер воспаления, и ^99mТс-Технефит, в качестве метки для аутологичных лейкоцитов для специфической диагностики воспаления. Предложены и активно применяются в клинике количественные критерии диагностики внутрикостного воспаления и его активности. На основе предложенных методик осуществляется оценка активности ревматоидного артрита на фоне базисной терапии.

Публикации

По результатам работы опубликовано 48 печатных работ, из них: 8 статей в отечественных журналах, 4 патента РФ, 10 в зарубежных журналах (тезисы).

Структура и объем диссертации

Диссертация изложена на 297страницах машинописного текста, выключает в себя введение, обзор литературы, описание материала и методов исследований, 3 главы собственных результатов, заключение, выводы, практические рекомендации и указатель литературы (всего 320 литературных источников), содержит 54 рисунка и 78 таблиц.

МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

Характеристика клинического материала

Радионуклидное исследование выполнено у 343 человек - 159 мужчин (46%) и 184 женщин (54%) в возрасте от 16 до 79 лет, в среднем 47,39,5 лет. Исследованные пациенты в зависимости от клинической формы заболевания были разделены на 3 группы.

Группу 1 составили 122 пациента, из них 34 пациента с обострением хронического гематогенного ОМ или обоснованным подозрением на его наличие, 40 пациентов с посттравматическим ОМ, 48 пациентов с послеоперационным ОМ. В большинстве случаев зоной предполагаемого воспаления являлись длинные трубчатые кости (n=102, 84%), реже короткие трубчатые кости (n=18, 15%). Остальные локализации ВП встречались значительно реже (n=2, 1%).

Клиническую группу пациентов с ОМ, развившимся на фоне ДС (группа 2) составили 88 человек - 41 мужчин, 47 женщин в возрасте от 43 до 76 лет. Все больные страдали сахарным диабетом I (n=16, 18%) и II (n=72, 82%). При обращении имели характерные клинические признаки синдрома диабетической стопы: отек стопы, покраснение кожных покровов, повышение температуры в области поражения. На момент обследования у 58 из пациентов были выявлены открытые изъязвления мягких тканей стопы.

Наибольшую по численности группу обследованных (группа3) составили пациенты с артропатиями различного генеза - 133 пациента. Из них 74 (55%) с ревматоидным артритом (РА), 20 (15%) с псориатическим артритом (ПсА), 7 (5%) с подагрическим артритом, 10 (9%) серонегативным артритом, 7 (5%) болезнью Бехтерева, 15 (11%) деформирующим остеоартрозом). Во всех случаях окончательный диагноз устанавливался на основании критериев принятых в ревматологии. Для определения степени активности заболеваний использовалась методика DAS28 (программное обеспечение - DAS28 Calculator v1.1-beta), учитывающая число болезненных и отекших суставов, СОЭ, субъективную оценку тяжести состояния пациентов по визуально-аналоговой шкале. В итоге, большинство пациентов имели умеренную активность заболевания (n=68), реже встречались случаи высокой (n=45) и низкой (n=20) активности процесса.

Радионуклидные методы исследования

В нашей работе использованы 5 основных методов сцинтиграфической диагностики: трехфазная остеосцинтиграфия (ТОС), сцинтиграфия с ¹⁹⁹Tl-хлоридом, сцинтиграфия с меченными лейкоцитами (WBC-^99mTc-HMPAO, WВС-^99mTc-наноколлоид, WBC-^99mTc-Технефит). Все сцинтиграфические исследования выполнялись на планарной гамма-камере LFOV фирмы SEARLE. Количество и вид выполненных сцинтиграфических исследований представлены в табл.1.

Таблица 1

Частота использования сцинтиграфических методов в зависимости от группы обследуемых пациентов (абс.)

Группа пациентов	ТОС	сцинтиграфия с 199Tl-хлоридом	WBC-99mTc-HMPAO	WBC-99mТc-наноколлоид	WBC-99mТс-Технефит	всего
Группа 1 (хронический гематогенный ОМ, послеоперационный ОМ, посттравматический ОМ) (n=122)	50	29	36	33	23	171
Группа 2 (ОМ на фоне ДС) (n=88)	21	18	24	20	21	104
Группа 3 (артриты) (n=133)	70	-	12	89	32	203
Всего	141	47	72	142	76	478

Примечание: ОМ - остеомиелит; ДС - диабетическая стопа; ТОС - трехфазная остеосцинтиграфия; WBC-^99mТс-HMPAO - сцинтиграфия с лейкоцитами, меченными ^99mТс-НМРАО; WBC-^99mТс-наноколлоид - сцинтиграфия с лейкоцитами, меченными ^99mTc colloidal rhenium sulphide, («Nanocis»); WBC-^99mТс-Технефит - сцинтиграфия с лейкоцитами, меченными Технефит, ^99mТс.

Результаты сцинтиграфического исследования верифицировались с помощью гистологического исследования операционного аппарата (n=87), цитологического исследования пункционного материала (n=39). Данные радионуклидного исследования во всех случаях сопоставлялись с результатами наблюдения в катамнезе, результатами консервативного лечения, сопоставлялись с данными других методом лучевой диагностики: ультразвуковым исследованием (n=189), КТ (n=54), МРТ (n=8).

Трехфазная остеосцинтиграфия

Для получения изображения использовался РФП ^99mТс-пирфотех (ООО «Диамед», Россия). Препарат вводился внутривенно, болюсно, в количестве 550-740 МБк. Эффективная доза облучения составляет 4,2 мЗв. ТОС проводилась в три этапа. На первом этапе осуществлялось динамическое исследование ангиография (сосудистая фаза). Запись изображения проводилась в память компьютера по кадрам длительностью 0,5 с в течение первой минуты циркуляции в крови индикатора (всего 120 кадров). Размер матрицы кадра на этом этапе исследования составлял 64х64 пикселя. Второй этап исследования (мягкотканная, капиллярная фаза) выполнялся спустя 2-10 минут после введения РФП. Для более точной топической диагностики запись изображения в мягкотканную фазу исследования проводилась в двух стандартных проекциях - прямой и боковой. Размер матрицы изображения составлял 256х256 пикселов, с набором импульсов до 500000. Третий этап исследования (костная фаза) осуществлялся спустя 2,5 часа от момента введения РФП. Регистрация изображения на этом этапе выполнялась точно так, как и в предыдущую фазу исследования. Изображения, полученные на протяжении всех трех этапов исследования, сначала оценивались визуально, затем по данным, полученным в сосудистую фазу исследования, строились гистограммы "активность время", по изображениям, полученным в мягкотканную и костную фазу, производилась оценка распределения РФП в мягких тканях и костях, строились кривые профиля распределения РФП. В качестве эталона для сравнения использовался симметричный участок здоровой конечности. Рассчитывался коэффициент «воспаление/интактная зона», по которому оценивалась интенсивность накопления.

Методика проведения двухфазной остеосцинтиграфии у пациентов с артритами

Для исследования пациентов группы 3 мы использовали модификацию методики остеосцинтиграфии - двухфазную остеосцинтиграфию, которая заключалась в выполнении фазы «blood pool» и костной фазы. Это связано с тем, что оценить магистральный кровоток в области всех пораженных суставов пациента не представляется возможным при однократном введении РФП.

Методика сцинтиграфии с ¹⁹⁹Tl-хлоридом

Сцинтиграфия с ¹⁹⁹Tl-хлоридом осуществлялась через 20 и 120 минут после введения РФП в дозе 185 МБк в кубитальную вену. При исследовании использовали коллиматор на 300 кэВ, запись изображения выполняли в двух проекциях при наборе импульсов до 500000. Проводилась визуальная и количественная оценка распределения РФП в исследуемых зонах. Количественная оценка интенсивности накопления РФП в очаге воспаления выполнялась с помощью расчета коэффициента «воспаление/интактная зона».

Сцинтиграфия с меченными аутолейкоцитами

Методика сцинтиграфии с меченными ^99mТс-НМРАО аутолейкоцитами

Процедура мечения лейкоцитов у пациентов осуществлялась по стандартному протоколу: из локтевой вены забиралось 50 мл крови, полученная кровь отстаивалась в течение 45 минут для осаждения эритроцитов и получения надосадка, состоящего из богатой лейкоцитами плазмы. Полученный надосадок отделялся и центрифугировался в течение 10 минут при скорости 1000 об/мин для разделения лейкоцитов и плазмы. К полученной после центрифугирования лейкоцитарной массе добавляли раствор ^99mTc-HMPAO (740 МБк, 5 мл), после чего ее помещали для инкубации при комнатной температуре (45 минут). После инкубации полученную смесь вновь центрифугировали для отделения лейкоцитарной массы от несвязавшегося ^99mTc-НМРАО. Затем, к выделенным меченым лейкоцитам добавляли 5 мл плазмы (полученной ранее при разделении лейкоцитов и плазмы) и реинъецировали их в сосудистое русло. Доза вводимого РФП составляла в среднем 370 МБк (эффективная доза облучения при исследовании составила 4,3 мЗв).

Методика сцинтиграфии с меченными ^99mТс-наноколлоидом аутолейкоцитами

Процедура мечения клеток белой крови состояла из двух этапов: приготовления ^99mТс-наноколлоида и непосредственно из мечения лейкоцитов. Все процедуры, связанные с манипуляциями с кровью выполнялись в стерильном боксе. Приготовление ^99mТс-наноколлоида (^99mTc colloidal rhenium sulphide, («Nanocis»)) осуществлялось согласно инструкции, предложенной фирмой производителем (CIS Bio International, Франция). Для приготовление ^99mТс-наноциса использовался набор состоящий из флакона А и флакона В. Процедура мечения лейкоцитов осуществлялась аналогично мечению клеток ^99mTc-НМРАО, за исключением того, что инкубацию лейкоцитов осуществляли в термостате при, при температуре 37⁰С. Эффективная доза при исследовании составила 3,9 мЗв.

Методика сцинтиграфии с аутолейкоцитами меченными ^99mТс-технефит

По данной методике зарегистрирован патент Российской Федерации: № 2290952 «Средство и способ диагностики гнойно-воспалительных процессов» от 10.01.2007. У пациента забирают 50 мл венозной крови, оставляют в шприце для оседания эритроцитов в течение 45 минут с последующим отделением более тяжелой эритроцитарной массы от плазмы и лейкоцитарной взвеси. Все манипуляции с кровью осуществляются в стерильных условиях. Полученную таким образом взвесь лейкоцитов в плазме центрифугируют в течение 10 минут при 1000 оборотов в мин. После отделения лейкоцитов от плазмы (полученный надосадок) к лейкоцитам добавляется приготовленный заранее РФП - Технефит, ^99mТс. Приготовление Технефит, ^99mТс осуществляется добавлением во флакон с реагентом в асептических условиях 5 мл элюата из генератора ^99mТс активность 740 МБк (при необходимости предварительно проводят разбавление элюата изотоническим раствором хлористого натрия до требуемой активности), препарат готов к употреблению после полного растворения реагента. Один флакон реагента используют для исследования одного пациента. Инкубация лейкоцитов с коллоидным препаратом осуществляется при температуре 37^оС в течение 45 минут. После инкубации лейкоцитарную взвесь вновь однократно отмывают для очищения от несвязавшегося с клетками крови РФП путем центрифугирования и удаления надосадка. После чего реинъецируют меченые лейкоциты в сосудистое русло. Оценка эффективности мечения лейкоцитов (определяемая по формуле отношение активности меченых лейкоцитов к сумме активности меченых лейкоцитов и активности несвязавшегося с клетками препарата (надосадка), умноженное на 100%) показала, что наиболее эффективное связывание лейкоцитов и клеток белой крови происходит при выполнении следующих условий: использование одного флакона реагента не более чем для исследования одного пациента; использование препарата Технефит, ^99mТс в дозе 740 МБк, инкубация лейкоцитов с радиофармацевтическим препаратом должна происходить при температуре 37⁰С в течение 45 минут. Использование Технефита, ^99mТс в диагностической дозе 740 МБк является целесообразным и с точки зрения получения качественного сцинтиграфического изображения. Так как, средняя эффективность мечения лейкоцитов составляет при такой дозе 34,3%, то активность вводимых внутривенно меченых лейкоцитов составляет 255 МБк, что обеспечивает достаточно хорошую визуализацию патологического очага. Период 45-90 минут после внутривенного введения меченных таким образом аутологичных лейкоцитов, также, является оптимальным для выполнения сцинтиграфии, так как в эти сроки наблюдается наименьшее содержание РФП в циркулирующей крови, еще не начинает визуализироваться костный мозг и не происходит выведение препарата почками и желудочно-кишечным трактом (в результате окисления пертехнетата). Эффективная доза при исследовании составила 3,9 мЗв.

Методы статистической обработки

С целью изучения полученных результатов использовались разные методы статистического анализа с помощью стандартных программ Microsoft Excel 2005 и STATISTIСA 6.0. С целью проверки статистических гипотез о наличии значимых различий выборок малого объема (n<30) использовался непараметрический критерий Манна-Уитни для независимых совокупностей. Сравнение частот встречаемости изучаемого признака осуществлялось по методу Кохрана При р<0,05 различие в частотах встречаемости признака считалось статистически значимым. С целью поиска взаимосвязи изучаемых величин проводили корреляционный анализ. Если величины исследуемых вариационных рядов измерялись с помощью ранговых шкал, использовался метод Спирмена. Если члены изучаемых вариационных рядов являлись количественными величинами, статистические гипотезы о наличии взаимосвязи двух переменных проверялись с помощью теста Кенделла для непараметрических выборок. Рассчитывали общепринятые критерии информативности: чувствительность, специфичность, диагностическая точность, положительная и отрицательная прогностическая ценность. Для выделения пороговых величин выполняли построение характеристических кривых (ROC-анализ).

СОБСТВЕННЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Оценка диагностической эффективности трехфазной остеосцинтиграфии в выявлении остеомиелита

При использовании в качестве сцинтиграфических критериев ОМ повышение магистрального кровотока, повышение кровенаполнения мягких тканей и локальную гиперфиксацию РФП в костях при обследовании группы 1 мы получили низкие показатели диагностической эффективности ТОС, а именно - чувствительность - 60%, специфичность - 68% и точность - 64%. Полученные показатели диагностической эффективности ТОС не согласуются с ранее известными результатами исследований как отечественных, так и зарубежных авторов [Maurer A.H., 1986, Завадовская В.Д., 1995]. Основное отличие заключается в получении нами более низких значений чувствительности метода. Мы объясняем это ЛО результатами (n=10), полученными при обследовании пациентов с хроническим и атипичным течением ОМ, которые составили 20% от всех наблюдений в группе. Большое число ЛП результатов является характерным для данного метода при диагностике ВП, неоднократно описано в научных публикациях и обусловлено фармакокинетикой остеотропных РФП [Prandini N., 2006]. Сцинтиграфическая картина, полученная при выполнении ТОС у пациентов с послеоперационным и посттравматическим остеомиелитом, также является дополнительной причиной для ЛП результатов. Это связано с тем, что данный контингент пациентов характеризуется сочетанием воспалительного процесса мягких тканей и репаративных процессов в кости, что даже при отсутствии внутрикостного воспаления обуславливает повышение магистрального и периферического кровотока, а также локальную гиперфиксацию РФП в костях.

Использование ТОС с целью диагностики ОМ у больных ДС также оказалось неэффективным. Интерпретация результатов ТОС в диагностике ОМ в данной группе осуществлялась по тем же сцинтиграфическим критерия, что и в 1 группе. При наличии 2 ИП, 12 ИО и 7 ЛП результатов мы не получили ЛО результатов при исследовании пациентов данной группы, что обусловило высокую чувствительность метода - 100%. В то же время специфичность и точность ТОС в выявлении ОМ у больных ДС были низкими и составили 63% и 67%, соответственно.

В целом, ТОС показала недостаточную диагностическую эффективность в выявлении внутрикостного воспаления как у пациентов с хроническим гематогенным, послеоперационным и посттравматическим ОМ, так и у пациентов с синдромом ДС. Наибольшую роль в снижении диагностической эффективности метода сыграло большое количество ЛП результатов, наблюдавшееся как группе 1, так и в группе 2. При исследовании пациентов 1 группы получено также и большое число ЛО результатов, что и определило более низкую чувствительность метода.

Одним из путей повышения эффективности сцинтиграфических методов в диагностике внутрикостного воспаления является использование в качестве РФП маркеров воспаления, накапливающихся в очаге воспаления как неспецифическим, так и специфическим образом. В качестве неспецифического маркера воспаления мы использовали ¹⁹⁹Tl-хлорид. В качестве специфического маркера - меченные различными РФП на основе ^99mТс, аутологичные лейкоциты.

Результаты сцинтиграфии с ¹⁹⁹Тl-хлоридом

В качестве неспецифического сцинтиграфического маркера воспаления в нашем исследовании использовался ¹⁹⁹Тl-хлорид. В опубликованных в последние годы результатах исследований сообщается о возможности выявления воспалительных процессов с помощью ²⁰¹Тl-хлорида [Nishiyama Y., 1999]. В наших более ранних исследованиях [Завадовская В.Д., 2001] ¹⁹⁹Т1-хлорид, аналог ²⁰¹Т1-хлорида, показал себя как перспективный РФП для индикации воспалительных очагов. Сцинтиграфия с неспецифическим маркером воспаления ¹⁹⁹Т1-хлоридом - была выполнена 47 пациентам: 29 больным с различными формами хронического остеомиелита (группа 1) и 18 пациентам с ДС (группа 2).

Сцинтиграфическим признаком внутрикостного воспаления у пациентов группы 1, по нашим данным, является визуализация накопления РФП в проекции кости изолировано или в сочетании с аккумуляцией в мягких тканях (при пороговых значениях коэффициента «воспаление/интактная зона» ? 1,21). Нами получено 9 ИП, 18 ИО, 1 ЛП и 1 ЛО результат, что соответствует значениям чувствительности метода - 90%, специфичности - 90% и точности - 93%. ЛП результат был связан с усилением кровотока у пациентки с переломом костно-трансплантационного фрагмента, а ЛО результат получен при исследовании пациента с хроническим ОМ лопатки за счет выраженного развития фиброзной ткани. Сопоставление данных оперативного лечения и наблюдения в катамнезе с результатами радионуклидного исследования показало, что сцинтиграфия с ¹⁹⁹Тl-хлоридом позволяет эффективно оценивать активность внутрикостного воспаления. По нашим данным для обострения хронического гематогенного ОМ и острой фазы послеоперационного и посттравматического ОМ характерно высокоинтенсивное включение (пороговое значение коэффициента «воспаление/интактная зона» ? 1,7) в проекции кости в сочетании с неравномерным распределением РФП.

Критерием наличия внутрикостного воспаления у пациентов с ДС являлось высокоинтенсивного накопления РФП в кости в сочетании с накоплением в мягких тканях. При диагностике ОМ на фоне ДС с использованием ¹⁹⁹Тl-хлорида нами получено 5 ИП, 11 ИО, 1 ЛП и 1 ЛО результат. Показатели диагностической эффективности метода с использованием ¹⁹⁹Tl-хлорида и предлагаемого критерия составили: чувствительность - 83%, специфичность - 92%, точность-89%.

Как уже говорилось выше, в наше исследование включены и радионуклидные методы с использованием специфических маркеров воспаления. В качестве специфических сцинтиграфических маркеров воспаления в нашем исследовании использовались аутологичные лейкоциты, меченные тремя различными РФП.

Возможности сцинтиграфии с аутолейкоцитами, меченными ^99mТс-технефит в выявлении остеомиелита

В качестве новой метки для аутологичных лейкоцитов мы применили отечественный коллоидный РФП - ^99mТс-технефит (№ 2290952 «Средство и способ диагностики гнойно-воспалительных процессов» от 10.01.2007). Сцинтиграфия с аутологичными лейкоцитами меченными ^99mТс-технефит (WBC-^99mТс-Технефит) выполнена 23 пациентам группы 1 и 21 пациенту группы 2.

При исследовании пациентов группы 1 локальное накопление маркера при выполнении WBC-^99mТс-Технефит получено в 16 из 23 наблюдений. Сцинтиграфическим критерием ОМ при WBC-^99mТс-Технефит является накопление РФП в кости изолировано или в сочетании с накоплением в окружающих мягких тканях (пороговое значение коэффициента «воспаление/интактная зона» ? 1,16). При использовании данного способа индикации хронического гематогенного ОМ, послеоперационного и посттравматического ОМ при сцинтиграфии с WBC-^99mTc-Технефит получено 8 ИП, 6 ИО, 1 ЛП и 1 ЛО результатов (чувствительность - 88%, специфичность - 92%, точность - 90%). Сопоставление результатов комплексного клинико-лабораторного исследования и данных сцинтиграфии показало, что у пациентов с острой фазой ОМ статистически значимо чаще (р=0,02) встречается высокоинтенсивное накопление РФП в кости, что позволило нам определить пороговое значение коэффициента «воспаление/интактная зона» для острой фазы остеомиелита. По нашим данным для обострения хронического гематогенного ОМ и острой фазы послеоперационного и посттравматического ОМ характерны значения коэффициента «воспаление/интактная зона» ? 1,56.

Сцинтиграфическим критерием остеомиелита у пациентов с ДС в нашем исследовании являлось накопление РФП в стопе различной интенсивности с максимальным накоплением в проекции кости. Если гиперфиксации РФП визуализировалась в кости, прилежащей к язвенному дефекту мягких тканей стопы, прогностическая значимость признака увеличивалась до 100%. При использовании данных критериев при сцинтиграфии с WBC-^99mTc-Технефит получены 4 ИП, 10 ИО, 4 ЛП и 1 ЛО результатов (чувствительность - 80 %, специфичность -83 %, точность -73%). Следует отметить, что при использовании WBC-^99mTc-Технефит большая часть ложных результатов была связана С накоплением маркера в костях стоп пациентов с нейропатической формой ДС, что позволяет нам предположить, что причиной повышенной аккумуляции препарата был отек костного мозга [Sella E.J., 2003].

Таким образом, результаты исследования пациентов группы 1 и группы 2 показали, что использование ^99mTc-Технефита при сцинтиграфии с меченными аутологичными лейкоцитами обеспечивает эффективное выявление внутрикостного воспаления.

Для сравнения диагностической эффективности предложенных нами методов специфической и неспецифической индикации ОМ, нами были исследованы возможности сцинтиграфии с аутолейкоцитами, меченными ^99mTc-HMPAO, как «золотого стандарта» в индикации воспаления. Кроме этого, для сравнения возможностей предложенного нами коллоидного РФП и уже известных коллоидных препаратов, используемых в качестве метки лейкоцитов [Adams B.K., 2001], нами выполнено исследование с аутолейкоцитами, меченными ^99mTc-наноколлоидом.

Результаты диагностической эффективности сцинтиграфии с аутолейкоцитами, меченными ^99mTc-HMPAO, в выявлении остеомиелита

В группе 1 WBC-^99mTc-HMPAO выполнена 36 больным для подтверждения или исключения внутрикостного воспаления, а также для оценки его активности.

Нами установлено, что локальное или распространенное накопление РФП в кости изолировано или в сочетании с накоплением в окружающих мягких тканях (при пороговых значениях коэффициента «воспаление/интактная зона» ? 1,16) является высокоспецифичным признаком ОМ при WBC-^99mTc-HMPAO, позволяющей исключать ЛП результаты со 100% вероятностью. В общем, в группе 1 при использовании данного критерия получены 20 ИП, 13 ИО и 1 ЛО результат (чувствительность - 95%, специфичность - 100%, точность - 97%). Полученный нами ЛО результат связан с трудностями визуального разграничения воспаления мягких тканей и кости у пациента с послеоперационным ОМ голени и разлитым ВП в мягких тканях, визуализирующимся как высокоинтенсивное равномерное накопление препарата в мягких тканях голени.

Анализируя результаты WBC-^99mTc-HMPAO в зависимости от фазы внутрикостного воспаления, мы установили, что для обострения хронического гематогенного ОМ и острой фазы послеоперационного и посттравматического ОМ характерно высокоинтенсивное включение РФП в кости изолировано или в сочетании с накоплением в прилежащих мягких тканях (коэффициент «воспаление/интактная зона» ? 1,56). Чувствительность данного критерия острой фазы ОМ составила - 67%, специфичность - 100%, точность - 80%.

Сцинтиграфическим признаком внутрикостного воспаления у пациентов с ДС является накопление РФП в стопе, средней или высокой интенсивности, с максимальным накоплением в проекции кости (коэффициент «воспаление/интактная зона» выше 1,29). При наличии язвенного дефекта мягких тканей визуализация накопления РФП в прилежащей к нему кости увеличивает прогностическую значимость признака до 100%. Нами было получено 5 ИП, 16 ИО, 3 ЛП результата. Показатели диагностической эффективности метода с использованием предлагаемого критерия составили: чувствительность - 100%, специфичность - 84%, точность-87%.

Таким образом, при исследовании пациентов с хроническим гематогенным, послеоперационным и посттравматическим ОМ диагностическая эффективность WBC-^99mTc-HMPAO была высокой и согласовалась с данными уже известных исследований [Vorne M., 1989, Galperine T., 2004], характеризующих данный метод как «золотой стандарт» индикации воспаления. Однако, при исследовании пациентов с ДС диагностическая эффективность WBC-^99mTc-HMPAO была статистически значимо ниже (р=0,04), чем при исследовании пациентов группы 1. Такой результат по нашему мнению может объясняться двумя причинами. Во-первых, существуют сложности в определении локализации накопления РФП в кости или мягких тканях при исследовании стопы в виду малых размеров объекта исследования. Во-вторых, существуют данные о способности меченных аутолейкоцитов накапливаться в области отека костного мозга, который может наблюдаться у пациентов с диабетической остеоартропатией [Unal S.N., 2001].

Оценка диагностической эффективности сцинтиграфии с меченными ^99mТс-наноколлоидом лейкоцитами в выявлении остеомиелита

Сцинтиграфия с ^99mТс-наноколлоидом известна как эффективный сцинтиграфический метод неспецифической диагностики воспалительных процессов опорно-двигательного аппарата [Palosaari K., 2004]. В меньшей степени освещено использование данного РФП в качестве радиоактивной метки аутологичных лейкоцитов при сцинтиграфии с мечеными лейкоцитами.

Сцинтиграфическим критерием ОМ при исследовании пациентов группы 1 являлась визуализация локальной аккумуляции РФП в кости изолировано или в сочетании с накоплением в окружающих мягких тканях (при пороговых значениях коэффициента «воспаление/интактная зона» ? 1,16). Показатели диагностической эффективности сцинтиграфии с WBC-^99mTc-наноколлоид в диагностике хронического гематогенного ОМ, послеоперационного и посттравматического ОМ составили: чувствительность 93%, специфичность 78%, точность 87%. Полученные показатели диагностической эффективности, особенно специфичность метода значительно уступают таковым, полученным при сцинтиграфии с WBC-^99mTc-НМРАО, за счет большего количества ЛП и ЛО результатов. В отличие от единственной причины появления ложных результатов при сцинтиграфии с WBC-^99mTc-НМРАО - сложности дифференцирования аккумуляции РФП в мягких тканях и кости, при сцинтиграфии с WBC-^99mTc-наноколлоид получение ЛП результатов связано с аккумуляцией РФП в области асептических послеоперационных изменений (отек).

Показатели диагностической эффективности сцинтиграфии с WBC-^99mTc-Nanocis в диагностике ОМ у больных с ДС также оказались ниже, чем при WBC-^99mTc-НМРАО (при использовании того же диагностического критерия): чувствительность 71%, специфичность 67%, точность 65%. В отличии от WBC-^99mTc-НМРАО, где единственной причиной появления ложных результатов являлась сложность локализации аккумуляции РФП относительно кости, при WBC-^99mTc-Nanocis получение ложных результатов связано еще и с аккумуляцией РФП в области асептического отека стопы у пациентов с нейропатической формой ДС, а так же с низкой аккумуляцией РФП в стопе на стороне предполагаемого ВП. Причиной низкой аккумуляции РФП в стопе в одном из наших наблюдений явилось выраженное снижение магистрального кровотока.

Сравнение диагностической эффективности радионуклидных методов в выявлении остеомиелита

Данные о диагностической эффективности сцинтиграфических методов в выявлении внутрикостного воспаления представлены в табл. 2.



Таблица 2

Эффективность сцинтиграфических методов в диагностике ОМ

Клиническая форма	метод исследования	Ч	С	Т
хронический гематогенный ОМ, послеоперационный и посттравматический ОМ	ТОС	60%	68%	64%
	199Tl-хлорид	90%	90%	93%
	WBC-99mТс-НМРАО	95%	100%	97%
	WBC-99mТс-наноцис	93%	78%	87%
	WBC-99mТс-технефит	88%	92%	90%
остеомиелит на фоне ДС	ТОС	100%	63%	67%
	199Tl-хлорид	83%	92%	89%
	WBC-99mТс-НМРАО	100%	86%	85%
	WBC-99mТс-наноцис	71%	67%	69%
	WBC-99mТс-технефит	80%	83%	73%

Примечание: ОМ - остеомиелит; ДС - диабетическая стопа; Ч - чувствительность; С - специфичность; Т - точность; ТОС - трехфазная остеосцинтиграфия; WBC-^99mТс-HMPAO - сцинтиграфия с лейкоцитами, меченными ^99mТс-НМРАО; WBC-^99mТс-наноколлоид - сцинтиграфия с лейкоцитами, меченными ^99mTc colloidal rhenium sulphide, («Nanocis»); WBC-^99mТс-Технефит - сцинтиграфия с лейкоцитами, меченными Технефит, ^99mТс.

При исследовании пациентов с хроническим гематогенным, послеоперационным и посттравматическим ОМ использование сцинтиграфии со специфическими и неспецифическими маркерами значительно увеличивает показатели диагностической эффективности методов по сравнению с ТОС (р=0,04). Наиболее эффективным методов выявления ОМ у данной категории пациентов является WBC-^99mТс-НМРАО. Использование данного метода позволяет полностью исключать ЛП результаты. Следующим по эффективности методом специфической индикации ОМ является предложенная нами методика WBC-^99mТс-технефит. Не менее эффективной по сравнению с WBC-^99mТс-технефит является сцинтиграфия с ¹⁹⁹Т1-хлоридом.

Сравнительный анализ диагностической эффективности сцинтиграфических методов в выявлении ОМ у пациентов с ДС показал, что наиболее специфичным методом в выявлении ОМ у данной категории пациентов является сцинтиграфия с ¹⁹⁹Т1-хлоридом. Данный метод не позволяет полностью исключать ЛО и ЛП результаты при выполнёнии планарной сцинтиграфии из-за сложностей локализации накопления РФП относительно кости и мягких тканей. Однако простота выполнения метода и отсутствие случаев накопления ¹⁹⁹Тl-хлоридом в костях стопы, обусловленного отеком костного мозга у пациентов с нейропатической формой ДС, позволяют предлагать его как метод для выявления ОМ у пациентов с ДС.

Методы специфической индикации, основанные на использовании меченых аутолейкоцитов, показали низкую специфичность в выявлении ОМ у пациентов с ДС. По нашему мнению, в большинстве случаев это связано с аккумуляцией меченых аутолейкоцитов в области отека костного мозга у пациентов с нейропатической формой ДС.

Отдельный раздел работы представляет собой сцинтиграфическое исследование пациентов с артритами различной этиологии.

Результаты остеосцинтиграфии при исследовании пациентов с артритами

Для оценки эффективности радионуклидных методов в диагностике наличия и степени активности воспаления, локализованного области суставов, анализируемый нами материал был разделен на две группы. В первую, референтную группу были включены исследуемые суставы, наличие или отсутствие воспалительного процесса в которых не вызывало сомнений. Критериями выбора суставов с заведомым наличием ВП были яркая клиническая манифестация артрита в виде выраженного болевого синдрома, либо сочетание болевого синдрома любой интенсивности с наличием отека и интегральный показатель активности заболевания DAS28>3,2. Во вторую группу отнесены суставы с предполагаемым латентным артритом на основании неопределенных клинических данных на момент сцинтиграфического исследования. Критериями включения в данную группу были отсутствие клинических признаков поражения конкретного сустава (при наличии клинических признаков поражения других суставов), либо наличие болевого синдрома средней или низкой интенсивности без признаков отека сустава. Также в данную группу были включены случаи с наличием болевого синдрома высокой интенсивности и/или отека сустава, но при отсутствии проявлений активности воспалительного процесса (интегральный индекс активности заболевания DAS28<3,2).

Результаты исследования референтной группы

Результаты сцинтиграфии с остеотропными РФП в этой группе, показали высокие показатели специфичности (100%) чувствительности (99%) и точности метода (99%). При этом было получено 282 ИП, 3 ЛО и 100 ИО результатов. Высокие показатели диагностической эффективности сцинтиграфии с остеотропными препаратами были обусловлены тем, что воспалительный процесс в элементах суставов сопровождался поражением как внутрисуставных элементов, включая и подлежащую кость, так и окружающих мягких тканей.

Результаты исследования группы с латентно протекающими артритами

Чувствительность двухфазной сцинтиграфии (79%) была ниже за счет большего числа ЛО (n=107) результатов, причиной которых послужила малая степень накопления в мягких тканях за счет низкой активности воспаления. Показатели специфичности и точности двухфазной сцинтиграфии составили 95%, что в целом соответствует возможностям метода, однако были ниже по сравнению с показателем специфичности в референтной группе. Таким образом, при исследовании пациентов с латентным течением артрита сцинтиграфия с остеотропными препаратами продемонстрировала более низкие показатели диагностической эффективности, преимущественно за счет уменьшения чувствительности метода.

Результаты WBC-^99mТс-НМРАО при исследовании пациентов с артритами

Результаты исследования референтной группы

В качестве «золотого стандарта» в индикации воспаления у пациентов с артритами мы использовали сцинтиграфию с аутолейкоцитами, меченными ^99mТс-НМРАО. Данный метод выполнен 12 пациентам с РА. Среди исследуемых суставов наличие (n=64) или отсутствие (n=78) воспалительного процесса не вызывало сомнений по клиническим данным. При WBC-^99mТс-НМРАО аккумуляция РФП в области суставов установлена лишь в 36 из 64 наблюдений с наиболее выраженными клиническими признаками синовита, а результаты исследования расценены как ИП. Следует отметить, что интенсивность включения препарата в большинстве случаев была слабой или средней (44% и 30%, соответственно) лишь в остальных (24%) сильной, что не характерно для активного течения воспалительного процесса. Отсутствие накопления установлено в области всех суставов без признаков воспаления (78 ИО результатов), а также в проекции 28 суставов с признаками активного воспалительного процесса (ЛО результаты). Таким образом, WBC-^99mТс-НМРАО обладает низкими показателями диагностической эффективности: чувствительность - 56%, специфичность - 100%, точность - 80% в выявлении артритов. Высокая специфичность метода, полученная в данной группе, согласуется с опубликованными данными [Heffernan J.A., 2002], однако низкая чувствительность не позволяет использовать данный метод для индикации воспалительных процессов у пациентов с суставным синдромом. Возможной причиной низкой аккумуляции лейкоцитов, меченных ^99mТс-НМРАО, в суставах с активным воспалением является то, что в воспалительном процессе при синовите большее участие принимают клетки лимфоцитарного ряда, тогда как данный маркер в большей степени тропен к нейтрофилам. В связи с низкой чувствительностью метода даже в референтной группе мы сочли не целесообразным изучать его возможности в диагностике латентно протекающих артритов.

...