Robina Weermeijer/Unsplash
Актуальность проблемы
Опухоли головного мозга, в особенности их злокачественные формы, представляют собой одну из наиболее сложных и опасных медицинских проблем нашего времени. Это относительно редкое заболевание, регистрируемое в среднем у 5-15 человек из 100 000 ежегодно, однако оно характеризуется крайне высокой летальностью. Статистика показывает, что только около трети пациентов преодолевают пятилетний рубеж после постановки диагноза. Особую трудность для врачей представляют новообразования, локализующиеся в лобной доле мозга, так как их обнаружение на ранних, часто бессимптомных стадиях требует применения сложных высокотехнологичных методов. Ученые из Пермского национального исследовательского политехнического университета (ПНИПУ) и Пермского государственного медицинского университета (ПГМУ) имени академика Е.А. Вагнера предложили инновационный подход, который позволяет прогнозировать развитие таких опухолей еще до возникновения клинических симптомов. Это открытие создает принципиально новые возможности для ранней диагностики онкологических заболеваний центральной нервной системы.
На данное изобретение уже получен патент.
Вызовы современной диагностики
Основная причина низкой выявляемости опухолей мозга на начальных этапах — неспецифичность ранних симптомов. Пациенты часто жалуются на головные боли, головокружения, нарушения координации, ухудшение памяти и эмоциональную нестабильность. Эти признаки легко списать на переутомление или стресс, что приводит к позднему обращению к специалистам. Данная патология сопряжена с высоким риском инвалидизации и является ведущей причиной смертности от онкологических заболеваний среди мужчин старше 40 лет и женщин старше 20 лет.
Стандартным методом диагностики при подозрении на новообразование ЦНС является магнитно-резонансная томография (МРТ). Однако этот метод эффективен для визуализации уже сформировавшейся опухоли, но не способен предсказать ее появление в будущем.
Наиболее сложными для диагностики считаются опухоли лобной доли. Этот самый крупный отдел мозга, расположенный за лобной костью, отвечает за критически важные функции: планирование, принятие решений, двигательную активность, память, эмоции и социальное поведение. Коварство патологии этой области заключается в ее длительном бессимптомном течении. Явные клинические признаки, как правило, появляются лишь тогда, когда опухоль достигает значительных размеров и начинает оказывать давление на мозг или нарушать работу нейронов.
В связи с этим разработка методик, позволяющих выявлять заболевание на доклинической стадии и своевременно начинать терапию, остается крайне актуальной задачей.
Суть новой технологии
Ученые ПНИПУ и ПГМУ им. академика Е.А.
Обратите внимание: Разработка ученых Пермского Политеха позволяет в 3 раза быстрее найти слабые зоны 3D-печатных изделий.
Вагнера запатентовали новую технологию прогнозирования развития новообразований в лобной доле. Она основана на комплексном подходе, который включает в себя два ключевых компонента: сбор подробного анамнеза (информации об условиях жизни и здоровье пациента) и проведение прецизионных замеров в предцентральной извилине мозга с использованием данных МРТ.Предцентральная извилина — это ключевая структура лобной доли, отвечающая за управление произвольными движениями. Она также отличается высокой чувствительностью к любым патологическим процессам. В процессе своего зарождения и роста опухоль, даже на самых ранних стадиях, может вызывать микроскопические изменения в окружающих тканях, в частности, влиять на ширину извилины и толщину коры головного мозга. Именно отслеживание этих тонких морфологических изменений, в сочетании с анализом факторов риска, по мнению исследователей, может служить ранним маркером развивающейся онкологии.
Алгоритм применения метода
Технология начинается со сбора и анализа анамнестических данных. Врач выявляет наличие у пациента пяти конкретных факторов риска: стойкое повышение внутричерепного давления; неврологические симптомы (головные боли, шаткость походки, когнитивные или эмоциональные нарушения), длящиеся шесть месяцев и более; случаи генетически обусловленных заболеваний у близких родственников; пребывание в зоне повышенного радиационного фона; работа на вредном производстве.
– После этого с помощью аппарата МРТ мы проводим точные замеры в предцентральной извилине. Конкретно измеряем ее ширину и толщину коры мозга в левом и правом полушарии в трех строго заданных точках по длине извилины. В итоге врач получает 12 параметров, которые сравнивает с нормативными значениями, соответствующими полу и возрасту пациента. В том случае, когда подтверждается хотя бы один фактор риска, например, продолжительные головные боли, и если два или более параметров выходят за границу нормы, например, если ширина извилины больше чем 20 мм или менее 10 мм, тогда мы можем с говорить о вероятном развитии опухоли в этом месте до ее проявления, – объясняет Владислав Никитин, кандидат физико-математических наук, доцент кафедры «Вычислительная математика, механика и биомеханика» ПНИПУ.
В отличие от традиционных скрининговых методов, данный подход не только оценивает общий риск, но и указывает на возможную локализацию будущего новообразования — в лобной доле конкретного полушария мозга.
Клинический пример
– К примеру, пациентка 48 лет наблюдается у невролога с жалобами на периодическую невозможность согнуть или разогнуть кисть, головные боли в области висков и лба, плохой аппетит и снижение веса. МРТ показало повышенное внутричерепное давление и несовпадение трех параметров предцентральной извилины в правом полушарии – в одной точке по ширине и в двух – по толщине коры. Через 6 месяцев после очередного посещения невролога, МРТ-исследования и консультации онколога был поставлен диагноз – злокачественное новообразование головного мозга лобной доли справа. Это один из множества случаев, подтверждающих работоспособность нашей технологии, – поделилась Ирина Баландина, профессор, заведующая кафедрой нормальной, топографической и клинической анатомии, оперативной хирургии ПГМУ им. академика Е.А. Вагнера, доктор медицинских наук.
Научная основа и перспективы
Метод был разработан на основе глубокого анализа данных 445 пациентов (223 мужчин и 222 женщин в возрасте от 22 до 90 лет), не имевших патологий центральной нервной системы. Это позволило сформировать надежную нормативную базу для сравнения. Статистический анализ подтвердил высокую прогностическую ценность сочетания анамнестических признаков и данных о структурных изменениях в мозге.
Технология, созданная учеными ПНИПУ и ПГМУ, открывает новые горизонты в выявлении предраковых состояний. Ее внедрение в широкую клиническую практику позволит врачам более эффективно выделять пациентов из групп риска для проведения прицельного и регулярного мониторинга. В перспективе это приведет к радикально более ранней диагностике опухолей головного мозга, своевременному началу лечения и, как следствие, к значительному повышению выживаемости и качества жизни пациентов.
Больше интересных статей здесь: Производство.
Источник статьи: Технология ученых ПГМУ и ПНИПУ позволяет предсказывать образование опухолей мозга до появления симптомов.