Т2*-магнитно-резонансная релаксометрия печени в количественной оценке перегрузки железом



Цитировать

Полный текст

Аннотация

Для объективной количественной оценки перегрузки организма железом 60 пациентам, страдающим гемохроматозами различного генеза, выполнена Т2*-магнитно-резонансная релаксометрия печени. Результаты последней сравнивались с концентрацией ферритина сыворотки крови, являющейся на сегодняшний день наиболее распространенным маркером перегрузки железом. Установлено, что Т2*-магнитно-резонансная релаксометрия является неинвазивной, высокоэффективной методикой объективной количественной оценки перегрузки железом у пациентов гематологического профиля в сравнении с показателем сывороточной концентрации ферритина, не являющимся специфичным. На изменение последнего могут влиять воспалительные и неопластические процессы в организме, часто встречающиеся у пациентов онкогематологического профиля. По данным Т2*-магнитно- резонансной релаксометрии печени все пациенты были разбиты на две группы: с перегрузкой железом печени и с отсутствием перегрузки, последних среди общего числа обследованных оказалось 13,3%. Объяснением повышения концентрации ферритина сыворотки крови этих больных стало наличие выявленных очагов воспаления в организме. У большей части пациентов (86,6%) перегрузка железом была подтверждена данными Т2*-магнитно- резонансной релаксометрии. Однако при каждой степени перегрузки не определялось четкой закономерности пропорционального повышения концентрации ферритина сыворотки крови и интенсивности патологических изменений, выявленных по данным магнитно-резонансной Т2*-релаксометрии. Таким образом, ферритин не может оставаться надежным маркером перегрузки железом. В целом магнитно-резонансная Т2*-релаксометрия дает наиболее точную оценку степени перегрузки железом печени. Магнитно-резонансную Т2*-релаксометрию целесообразно включить в протокол обследования пациентов при подозрении на наличие перегрузки железом.

Полный текст

Введение. Перегрузка железом - патологическое состояние, которое характеризуется количественным увеличением в организме элементного железа, со- провождающимся повреждением органов и тканей вследствие токсического действия его избытка [2]. Перегрузка железом формируется как следствие: - первичного (наследственного) гемохроматоза - генетически обусловленного заболевания, выража- ющегося в избыточной абсорбции элемента из желу- дочно-кишечного тракта с последующим отложением в органах и тканях; - многократных трансфузий эритроцитарной массы и/или наличия неэффективного эритропоэза, характерного для больных с некоторыми формами на- следственных гемолитических анемий (β-талассемия, серповидно-клеточная анемия) и миелодиспластиче- скими синдромами [1]. Для профилактики и лечения перегрузки железом используют хелаторы ионов железа - препараты, свя- зывающие ионы железа и способствующие их выведе- нию из организма. Однако данные препараты имеют ряд побочных эффектов, в связи с чем их назначение должно быть строго аргументировано. Железо в разной степени откладывается во всех органах и тканях, при магнитно-резонансной томографии (МРТ) качественная оценка перегрузки легко осуществима для печени, сердца, поджелудочной же- лезы, костного мозга, селезенки, гипофиза и прочих органов. Однако наибольший интерес для клинициста и лучевого диагноста представляет количественная оценка перегрузки железом печени [10]. Печень является основным органом для депониро- вания железа и обладает наибольшей способностью хранения его избытка [6]. Именно количественное определение железа в печени дает представлении об общей перегрузке железом всего организма и рассчитывается по формуле Angelucci: Общая нагрузка железом организма = 10,6×the LIC (мг/г) [11]. Концентрация ферритина сыворотки крови явля- ется наиболее широко используемым в мире биомар- кером перегрузки железом, в первую очередь из-за низкой стоимости, однако данный показатель не явля- ется специфичным в связи с тем, что на его колебания влияют воспалительные и неопластические процессы, кроме того, нет закономерности пропорционального повышения уровня концентрации ферритина крови и степени перегрузки железом [3]. В настоящее время для неинвазивной количе- ственной оценки концентрации железа в тканях ор- ВЕСТНИК РОССИЙСКОЙ ВОЕННО-МЕДИЦИНСКОЙ АКАДЕМИИ 2 (62) - 2018 55 Клинические исследования ганизма используется МРТ, являющаяся основным стандартом диагностики данной патологии [4]. Диа- гностика основана на обнаружении в тканях отложений гемосидерина. Гемосидерин является продуктом рас- пада ферритина, в своем составе он содержит трехва- лентное железо, которое является ферромагнетиком и благодаря наличию которого создается гетероген- ность магнитного поля, способствующая ускорению релаксации окружающих протонов водорода. Для расчета времени релаксации окружающих ионы железа протонов используют градиентную мультиэхопоследовательность (GRE) с измерением параметра Т2* (Т2 со звездочкой), отражающую время спада интенсивности сигнала от исследуемой ткани (измеряется в миллисекундах, мс), методика вычисления концентрации железа с использованием Т2* получила название Т2*-магнитно-резонансная релаксометрия [7]. Цель исследования. Сопоставление данных Т2*-магнитно-резонансной релаксометрии с кон- центрацией ферритина сыворотки крови у пациентов с перегрузкой железом для оценки эффективности методики Т2*-магнитно-резонансной релаксометрии печени как основополагающей в диагностике пере- грузки железом организма. Материалы и методы. Проанализированы ре- зультаты Т2*- магнитно-резонансной релаксометрии печени 60 пациентов с предполагаемой перегрузкой железом. В исследовании приняли участие 38 мужчин и 22 женщины в возрасте 44,8±1,5 года. Показатель концентрации ферритина сыворотки крови у всех пациентов получен не ранее одного месяца до вы- полнения МРТ. Распределение нозологических форм заболеваний пациентов представлено в таблице 1. Таблица 1 Состав нозологических единиц в обследуемой группе пациентов проходил через участки, наиболее обеднённые ин- терстициальными элементами, с большим массивом паренхимы (как правило, сегменты S7, S8), с приме- нением 12 минимально отличающихся друг от друга значений ТЕ (1,3; 2,5; 3,6; 4,8; 5,9; 7,1; 8,3; 9,4; 10,6; 11,7; 12,9; 14,1 мс), TR - 200 мс, толщина среза - 10 мм. Выбирался наиболее бессосудистый участок па- ренхимы площадью не менее 2 см2 - region of interest (ROI) (рис. 1), строился график спада интенсивности сигнала (рис. 2). Далее с использованием встроенного приложения Mean Curve высчитывали время спада интенсивности МР-сигнала, время Т2* и соответству- ющую ему концентрацию железа LIC=0,03×R2*+0,74 (по M.W. Garbowski [5]). Рис. 1. Выбор ROI в печени Рис. 2. График падения интенсивности МР-сигнала от выбранного ROI в печени Результаты представлены в виде медианы (МЕ) и межквартильного интервала (LQ-UQ), для сравнения которых использован непараметрический критерий Манна - Уитни. Статистически значимым считался уровень р<0,05. Исследования проводили на высокопольном маг- нитно-резонансном томографе «Magnetom Espree» фирмы «Siemens» (Германия) с индукцией магнитного поля 1,5 Тл с применением поверхностной матричной катушки для тела. Для печени сканирование осуществляется на задержке дыхания, в аксиальной плоскости, срез Результаты и их обсуждение. По результатам Т2*-магнитно-резонансной релаксометрии печени пациенты были разбиты на две группы. В первую группу вошли 8 (13,3%) человек, у кото- рых перегрузки печени железом выявлено не было. Вторую группу составили 52 (86,7%) пациента с пере- грузкой железом. Во вторую группу вошли: 56 2 (62) - 2018 ВЕСТНИК РОССИЙСКОЙ ВОЕННО-МЕДИЦИНСКОЙ АКАДЕМИИ Клинические исследования - 21 (35%) пациент с перегрузкой печени железом лёгкой степени выраженности; - 19 (36%) пациентов с умеренно выраженной перегрузкой печени железом; - 12 (20%) пациентов с тяжелой перегрузкой пе- чени железом. Пять человек из первой группы не имели гемо- трансфузионного анамнеза и пришли на исследо- вание после положительной генетической пробы на наследственный гемохроматоз, остальные 3 паци- ента находились на начальных этапах гемотранс- фузионной терапии (количество гемотрансфузий не превышало 10) и имели повышенные значения концентрации ферритина сыворотки крови, оказав- шиеся во всех случаях неспецифичными, что, веро- ятно, указывало на сопутствующие воспалительные процессы в организме. Данные лабораторных исследований 21 паци- ента были сопоставлены с результатами магнитно- резонансной Т2*-релаксометрии печени с легкой степенью выраженности перегрузки железом (время Т2*=4,5-15,4мс; LIC=2-7 мг/г) (рис. 3). Выявлено, что у данных пациентов с нормаль- ными, но пограничными показателями ферритина сыворотки крови уже имелась легкая степень пере- грузки. В случае с одним из пациентов, сывороточный ферритин которого превышал 10500 мкг/л (значение вне области графика), можно было бы ожидать про- порционально большее значение перегрузки печени железом. Факт легкой степени перегрузки печени железом свидетельствует о наличии в организме ис- точника воспаления. У 19 пациентов с умеренными (средними) степе- нями перегрузки железом (время Т2*=2,1-4,5 мс; LIC=7-15 мг/г) также встречались как пограничные с нормой показатели ферритина сыворотки крови, так и экстремально низкие (265 мкг/л, нормальные в от- сутствии патологии) для данной степени перегрузки (10,38 мг/г) значения ферритина сыворотки крови. В 84,2% случаев тенденция подъема ферритина все- таки отражала наличие перегрузки железом, однако не была им пропорциональна (рис. 4). Среди 12 пациентов с тяжелой степенью пере- грузки печени железом (время Т2* <2,1 мс; LIC> 15 мг/г) (рис. 5) также определяется случай отсутствия повышения ферритина сыворотки крови (363 мкг/л) при концентрации железа в печени 21,3 мг/г. В ос- новном же тенденция повышения ферритина при тяжелой степени перегрузки отвечает ожиданиям, при этом в 83,3% тяжелых перегрузок печени значе- ния ферритина были свыше 2000 мкг/л. Аналогичные результаты были получены в ис- следованиях, посвященных изучению применения стандартных протоколов МРТ печени и ферритина сыворотки крови, еще в 1995 г. [8], а также в более поздних исследовательских работах, в которых МРТ было выполнено уже с использованием Т2*-магнитно- резонансной релаксометрии [9]. Рис. 3. Результаты Т2*-магнитно-резонансной релаксометрии у пациентов с легкой степенью перегрузки печени железом Рис. 4. Результаты МРТ у пациентов с умеренной степенью перегрузки печени железом Рис. 5. Результаты МРТ у пациентов с тяжелой степенью перегрузки печени железом Выводы 1. Магнитно-резонансная Т2*-релаксометрия является неинвазивной, высокоэффективной методи- кой объективной количественной оценки перегрузки железом у пациентов гематологического профиля в сравнении с показателем сывороточной концентра- ции ферритина, не являющегося специфичным. ВЕСТНИК РОССИЙСКОЙ ВОЕННО-МЕДИЦИНСКОЙ АКАДЕМИИ 2 (62) - 2018 57 Клинические исследования 2. Магнитно-резонансную Т2*-релаксометрию целесообразно включить в протокол обследования пациентов при подозрении на наличие перегрузки железом.
×

Об авторах

А М Титова

Национальный медицинский исследовательский центр им. В.А. Алмазова

Email: anisa33@mail.ru
Санкт-Петербург

Г Е Труфанов

Национальный медицинский исследовательский центр им. В.А. Алмазова

Санкт-Петербург

В А Фокин

Национальный медицинский исследовательский центр им. В.А. Алмазова

Санкт-Петербург

Список литературы

  1. Воробьев, А.И. Руководство по гематологии / А.И. Воробьев. - М.: Ньюдиамед, 2005. - 409 с.
  2. Румянцев, А.Г. Болезни перегрузки железом (гемохроматозы): руководство для врачей / А.Г. Румянцев, Ю.Н. Токарева. - М.: Медпрактика, 2004. - 328 с.
  3. Титова, А.М. Т2*-магнитно-резонансная релаксометрия в количественной неинвазивной оценке перегрузки железом печени и сердца / А.М. Титова [и др.] // Трансляционная медицина. - 2017. - Т. 4, № 5. - С. 37-45.
  4. Anderson, L. Cardiovascular T2-star (T2*) magnetic resonance for the early diagnosis of myocardial iron overload / L. Anderson [et al.] // European Heart Journal. - 2001. Vol. 22. - P. 2171-2179.
  5. Garbowski, M.W. Biopsy-based calibration of T2* magnetic resonance for estimation of liver iron concentration and comparison with R2 Ferriscan / M.W. Garbowski [et al.] // J. Cardiovasc. Magn. Reson. - 2014. - Vol. 10. - P. 16-40.
  6. Kohgo, Y. Body iron metabolism and pathophysiology of iron overload / Y. Kohgo [et al.] // Int. J. Hematol. - 2008. - Vol. 88, № 1. - P. 7-15.
  7. Liu, W. Ultrashort T2* Relaxometry for Quantitation of Highly Concentrated Superparamagnetic Iron Oxide (SPIO) Nanoparticle Labeled Cells / W. Liu [et al.] // Magn. Reson. Med. - 2009. - Vol. 61, №4. - P. 761-766.
  8. Mazza, P. Iron overload in thalassemia: comparative analysis of magnetic resonance imaging, serum ferritin and iron content of the liver / P. Mazza [et al.] // Haematologica. - 1995. - Vol. 80, № 5. - P. 398-404.
  9. Wood, J. Diagnosis and management of transfusion iron overload: The role of imaging / J. Wood // Am. J. Hematol. - 2007. - Vol. 82, № 12. - P. 1132-1135.
  10. Wood, J. Estimating tissue iron burden: current status and future prospects / J. Wood // British Journal of Haematology. - 2015. - Vol. 170. - Р. 15-28.
  11. Wood, J. Guidelines for quantifying iron overload / J. Wood // Hematology. -2014. - P. 210-215.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Титова А.М., Труфанов Г.Е., Фокин В.А., 2018

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС 77 - 77762 от 10.02.2020.