Программное планирование и прогнозирование эффективности хирургического лечения опухолей головного мозга тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 14.01.18, кандидат наук Сергеев Глеб Сергеевич

• Сергеев Глеб Сергеевич
• кандидат наук
• 2018

Оглавление диссертации кандидат наук Сергеев Глеб Сергеевич

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННЫЕ НЕЙРОВИЗУАЛИЗАЦИОННЫЕ МЕТОДЫ ДЛЯ ПЛАНИРОВАНИЯ И ПРОГНОЗИРОВАНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ХИРУРГИЧЕСКОГО ЛЕЧЕНИЯ ОБЪЕМНЫХ ОБРАЗОВАНИЙ ГОЛОВНОГО МОЗГА

1.1 Методы нейровизуализации для предоперационного прогнозирования гистологического типа и плотности менингиом и мезенхимальных опухолей головного мозга

1.2 Современные технологии хирургического лечения и способы оценки радикальности удаления злокачественных первичных объемных

образований головного мозга

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1 Материал и методы исследования предоперационного планирования и прогнозирования гистологического типа и плотности менингиом и мезенхимальных опухолей головного мозга

2.2 Материал и методы исследования оценки радикальности удаления злокачественных первичных глиальных опухолей и метастазов в головной мозг

2.2.1 Первый этап исследования

2.2.2 Второй этап исследования

2.3 Статистическая обработка данных

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

3.1 Результаты исследования предоперационного планирования и прогнозирования гистологического типа и плотности менингиом и мезенхимальных опухолей головного мозга

3.2 Результаты исследования оценка радикальности удаления злокачественных первичных глиальных опухолей и метастазов в головного мозг

ГЛАВА 4. ОБСУЖДЕНИЕ РЕЗУЛЬТАТОВ ИССЛЕДОВАНИЯ

ВЫВОДЫ

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

ПЕРСПЕКТИВЫ ДАЛЬНЕЙШЕЙ РАЗРАБОТКИ ТЕМЫ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

СПИСОК ИЛЛЮСТРАТИВНОГО МАТЕРИАЛА

ПРИЛОЖЕНИЕ А (справочное) Алгоритм сопоставления изображений

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследования

Опухоли головного мозга, гетерогенная группа, включают в себя: злокачественные и доброкачественные глиомы головного мозга, опухоли оболочек, опухоли сосудистого происхождения, метастазы и является основной в структуре нейрохирургической практики [7].

Серьезные достижения в области микронейрохирургии, совершенствование аппаратного обеспечения на всех этапах лечения пациента, диагностические аппаратные комплексы: магнитно-резонансные томографы,

позитронно-эмиссионные томографы, комплексы интраоперационного сопровождения: нейронавигационные станции, цифровые рентгеновские аппараты позволяют проводить высокотехнологичное, эффективное и безопасное лечение пациентов с опухолями головного мозга [14].

Нейрорадиология, как самостоятельная субспециальность, включает в себя большой спектр методик не только недавно разработанных, таких, как магнитно-резонансная томография, компьютерная томография и позитронно-эмиссионная томография, но также традиционные техники: рентгенография, ангиография, миелография, сцинтиграфия. Магнитно-резонансная томография - один из самых перспективных и быстро развивающихся методов современной нейровизуализации объемных образований головного мозга. Коновалов А. Н. и соав. (1997) сообщали, что с 1986 по 1996 гг. в нейроренгенологическом отделении Института нейрохирургии имени академика Н. Н. Бурденко обследовано более 25 000 пациентов с помощью МРТ, гистологическая диагностика проведена у 15 828 пациентов, из них было 40 % нейроэпителиальных опухолей и 26 % - мезенхимальных [8].

Во всех методах анатомия и функциональная составляющая центральной нервной системы представляется с помощью двух-, трехмерных изображений и графиков. Интерпретация получаемых изображений является сложной задачей, в ходе решения которой существует вероятность возникновения диагностических

ошибок, влияющих на тактику ведения пациента в до- и постоперационном периодах.

Так, например плотность, размер, расположение и гистологический субтип менингиом и мезенхимальных опухолей головного мозга являются наиболее важными факторами в достижении тотальной резекции с минимальным риском послеоперационных неврологических нарушений. В ряде научно-исследовательских работ различные МР-последовательности были использованы для предсказания плотности и гистологического субтипа данного вида опухолей [42; 62; 103] Однако, полученные данные противоречивы. Чувствительность методик составляет 60-87 %, а специфичность - 33-100 % для разных типов менингиом и мезенхимальных опухолей головного мозга.

Решение вышеописанных проблем и являет собой актуальность настоящего исследования.

Степень разработанности темы

МРТ с контрастированием является «золотым стандартом» в диагностике опухолевых образований головного мозга. Однако, в существующей современной литературе приводятся противоречивые данные о значимости влияния до- и послеоперационных волюмометрических параметров опухоли по данным МРТ (контраст-накапливающей части опухоли, некроза, объем Т2, особенно послеоперационный объем контраст-накапливающей части опухоли) на общую выживаемость пациентов. Кроме того, стандарты волюмометрии различных параметров опухоли по данным МРТ до и после операции отсутствуют. Имеется высокая операторозависимость получения этих результатов и во многом это связано с несовершенством существующего программного обеспечения [76; 112].

Цель исследования

Улучшить планирование и прогнозирование результатов хирургического лечения пациентов с опухолями головного мозга с помощью совершенствования математических алгоритмов анализа МР-изображений.

Задачи исследования:

1. Определить ограничения современных стандартных программных обеспечений, используемых для визуализации объемных образований головного мозга на разных этапах лечения.

2. Разработать автоматизированные математические алгоритмы, прогнозирующие гистологический тип и подтип менингиом и мезенхимальных опухолей головного мозга на предоперационном этапе.

3. Разработать программное обеспечение для определения радикальности удаления глиобластом головного мозга.

4. Оценить влияние до- и послеоперационных волюмометрических показателей глиобластомы на общую выживаемость пациентов.

Научная новизна исследования.

Проанализирована работа оригинального мультимодульного программного комплекса, обеспечивающего повышение эффективности нейрохирургического лечения. Этот комплекс позволяет: с высокой степенью точности дооперационно различить саркомы, гемангиоперицитомы и менингиомы головного мозга, включая их гистологический подтип; персонализировать нейрохирургическую помощь, более эффективно определять остатки контраст-накапливающей части глиобластомы с высокой повторяемостью результатов оценки между специалистами; прогнозировать выживаемость пациента в зависимости от послеоперационного объема остаточной опухолевой ткани.

Теоретическая и практическая значимость работы

На основе системного анализа литературы и собственных данных выявлены основные ограничения современных стандартных программных обеспечений для визуализации объемных образований головного мозга. Усовершенствована оценка и анализ методов нейровизуализации на разных этапах лечения пациентов с объемными образованиями головного мозга с помощью программной постобработки МР-изображений. Разработан программный комплекс,

позволяющий значительно быстрее и с высокой точностью прогнозировать гистологический тип и подтип опухолей мозговых оболочек перед оперативным лечением и вычислять объем послеоперационного остатка контраст-накапливающей части глиобластом головного мозга. Рассчитан критический резидуальный контрастируемый объем глиобластом на МР-изображениях, превышение которого, достоверно снижается общую выживаемость пациентов.

Программное обеспечение может использоваться в практике нейрохирурга и специалиста по лучевой диагностики, а также в многоцентровых исследованиях, направленных на изучение эффективности лечения пациентов с объемными образованиями головного мозга.

Методология и методы исследования

Дизайном работы является нерандомизированное ретроспективное исследование. Разработано оригинальное программное обеспечение для обработки МР-снимков пациентов с опухолями головного мозга, хорошо накапливающими контрастное вещество. Проведен статистический анализ результатов работы программного обеспечения, комплексного анамнестического, клинико-инструментального обследования, результатов хирургического и комбинированного лечения пациентов с мезенхимальными, злокачественными глиальными опухолями, а также новообразованиями оболочек головного мозга, проходивших лечение в ФГБУ «Новосибирский научно-исследовательский институт патологии кровообращения имени академика Е. Н. Мешалкина» Минздрава России, НУЗ «Дорожная клиническая больница на станции Новосибирск-Главный ОАО «Российские железные дороги», АО «Европейский Медицинский Центр».

Положения, выносимые на защиту:

1. Анализ гистограмм, построенных на основе относительного гиперинтенсивного сигнала МР-изображений мезенхимальных опухолей и менингиом головного мозга, позволяет с высокой точностью прогнозировать

гистологический тип и подтип образований.

2. Применение усовершенствованных методик субтракции МР-снимков дает возможность дифференцировать многокомпонентный гиперинтенсивный сигнал на Т1 + С взвешенных последовательностях, для определения резидуального контрастируемого объема глиобластомы.

3. Волюмометрические показатели глиобластом головного мозга позволяют прогнозировать общую выживаемость пациентов после хирургического лечения.

Степень достоверности выводов и рекомендаций

Методологически правильно сформированная модель исследования с использованием высокотехнологичных аппаратных комплексов, направленная на решение поставленных цели и задач исследования, использование современных статистических методов обработки данных и правильная их интерпретация, обеспечивает высокий уровень достоверности выводов и рекомендаций, полученных в диссертационной работе

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Программное планирование и прогнозирование эффективности хирургического лечения опухолей головного мозга»

Апробация работы

Основные положения диссертационной работы доложены и обсуждены на: 15-ом конгрессе всемирной федерации общества нейрохирургов (Сеул, 2013); 15-ом Европейском конгрессе нейрохирургов (Прага, 2014); 15-ом промежуточном заседании Всемирной федерации общества нейрохирургов (Рим, 2015), 1-ой промежуточной конференции Азиатско-Австралийского общества нейрохирургов (Мумбай, 2016); 5-ом симпозиуме всемирной федерации общества нейрохирургов (Тегеран, 2016).

Диссертационная работа апробирована на заседании проблемной комиссии «Актуальные проблемы хирургических методов лечения заболеваний» ГБОУ ВПО «Новосибирский государственный медицинский университет» Минздрава России (Новосибирск, 2016).

Диссертация выполнена в соответствии с планом научно-исследовательской

работы ГБОУ ВПО «Новосибирский государственный медицинский университет» Минздрава России, номер государственной регистрации 01201256479.

Внедрение результатов в практику

Результаты исследования внедрены в практику НУЗ «Дорожная клиническая больница на станции Новосибирск-Главный ОАО «Российские железные дороги», АО «Европейский Медицинский Центр», а также используется в учебно-педагогическом процессе на кафедре нейрохирургии ФГБОУ ВО «Новосибирский государственный медицинский университет» Минздрава России.

Публикации

По теме диссертации опубликовано 10 научных работ, в том числе 1 патент на изобретение, 2 свидетельства на программу для электронных вычислительных машин и 4 статьи в научных журналах и изданиях, которые включены в перечень российских рецензируемых научных журналов, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученых степеней доктора и кандидата наук.

Личный вклад автора

Автор разработал дизайн исследования, критерии включения и исключения пациентов, провел статистическую обработку данных, разработал основы математических алгоритмов для постобработки МР и ангиографических снимков. Автор выступал в качестве ассистента при проведении хирургического вмешательства у пациентов, включенных в исследование.

Объем и структура работы

Диссертация изложена на 109 страницах машинописного текста и состоит из введения, четырех глав, выводов, практических рекомендаций, списка сокращений и условных обозначений, списка литературы, списка иллюстративного материала и приложения. Список литературы представлен 138 источниками, из которых 122 -

зарубежных авторов. Полученные результаты проиллюстрированы с помощью 6 таблиц и 31 рисунка.

ГЛАВА 1. СОВРЕМЕННЫЕ НЕЙРОВИЗУАЛИЗАЦИОННЫЕ МЕТОДЫ ДЛЯ

ПЛАНИРОВАНИЯ И ПРОГНОЗИРОВАНИЯ РЕЗУЛЬТАТОВ ХИРУРГИЧЕСКОГО ЛЕЧЕНИЯ ОБЪЕМНЫХ ОБРАЗОВАНИЙ ГОЛОВНОГО

МОЗГА

Нейрорадиология, как самостоятельная субспециальность, включает в себя большой спектр методик, не только недавно разработанных, таких, как магнитно-резонансная томография, компьютерная томография и позитронно-эмиссионная томография, но также традиционные техники: рентгенография, ангиография, миелография, сцинтиграфия. Магнитно-резонансная томография - одна из самых перспективных и быстро развивающихся методов современной нейровизуализации объемных образований головного мозга. Коновалов А. Н., Корниенко В. Н и Пронин И. Н. (1997) сообщали, что с 1986 по 1996 в нейроренгенологическом отделении Института нейрохирургии имени академика Н. Н. Бурденко обследовали более 25 000 пациентов с помощью МРТ, гистологическая диагностика проведена у 15 828 пациентов, из них было 40 % нейроэпителиальных опухолей и 26 % мезенхимальных [8].

Во всех методах анатомия и функциональная составляющая центральной нервной системы представляется с помощью двух-, трехмерных изображений и графиков. Интерпретация получаемых изображений является сложной задачей, в ходе решения которой существует вероятность возникновения диагностических ошибок, влияющих на тактику ведения пациента в до-, интра- и постоперационном периодах.

Ниже представлен ряд диагностических проблем оценки нейровизуализации объемных образований на разных этапах нейрохирургической помощи.

1.1 1. Методы нейровизуализации для предоперационного прогнозирования гистологического типа и плотности опухолей оболочек головного мозга Менингиомы - как правило, доброкачественные опухоли, возникающие из

паутинной оболочки головного мозга. По статистическому отчету центрального реестра опухолей головного мозга США (CBTRUS), менингиомы являются наиболее часто встречаемыми, на долю которых приходится 35,5 % всех опухолей ЦНС [28; 129]. Около 3 % аутопсий, у пациентов старше 60 лет выявляют менингиомы [69]. По локализации менингиомы распространены следующим образом: в 25 % - парасагиттальная, 19 % - конвекситальная, 17 % - вблизи клиновидной кости, 9 % - супраселлярная, 8 % - задняя черепная ямка, 8 % - ольфакторная ямка, 4 % - средняя черепная ямка и трегеменальная ямка, 3 % - менингиомы тенториума [85; 138]. Высокая частота встречаемости данного вида опухоли около сагиттального синуса объясняется повышенной концентрацией менинготелиальных клеток в данной области. Появление внутрижелудочковых менингиом, вероятнее всего, объясняется наличием менингиальных клеток в хориидальных сплетениях [54]. Менигиомы чаще встречаются у женщин, и это отношение в последнее время увеличилось [60; 68]. Это отношение определяется зависимостью возникновения менингиом от уровня половых гормонов (эстрогена и прогестерона), а увеличение отношения связано с широким распространением оральных контрацептивов. Ген N7 на 22 хромосоме и ген элемента цитоскелета DAL-1 / 4.1Ь (ЕРВ4^3) на хромосоме 18, как известно, связаны с менингиомами [56; 67]. В связи с этим, выделяют 3 основных группы пациентов: спорадический тип; семейный тип, не связанный с №7, и связанный с №7 [39; 55; 60]. Радиационное излучение также является фактором риска развития менингиом, причем дозы могут быть от низких, полученных при рентгенографии зуба, до очень высоких, полученных при взрывах ядерных бомб [19; 39; 109]. Средний интервал до развития опухоли составляет 19-24 года. Радиационно индуцированные менингиомы чаще встречаются у молодых пациентов и, как правило, ведут себя агрессивно с высокими рисками озлокачествления [81; 93; 110].

В случае наличия у пациента бессимптомной менингиомы небольших размеров, основополагающей тактикой является наблюдение с периодическим МРТ-контролем [94; 95; 100; 137]. Негвсоую1 Ъ. и соав. (2004), в ретроспективном

исследовании 43 пациентов с асимптомными менингиомами выявили рост опухоли только в 37 % случаев. Средний темп роста составил 4 мм/год [94]. В другом исследовании, Уапо Б. и др. (2006), провели анализ 603 случаев асимптомных менингиом, из которых 351 (58,2 %) лечились консервативно, а 213 подверглись хирургии [137]. В хирургической группе появление послеоперационного неврологического дефицита возникло у 4,4-9,4 % пациентов, тогда как в группе консервативного лечения за 5-летний период неврологический дефицит возник в 6 % случаев. С целью определения увеличения размеров опухоли использовались критерии оценки ответа солидных опухолей (КЕС18Т) на основании вычисления суммы трех взаимоперпендикулярных диаметров. Более подробно метод будет описан ниже в разделе о злокачественных опухолях. Однако, учитывая сложную конфигурацию опухоли, ряд авторов подтверждают, что объемные измерения более точны в оценке роста [57; 58; 102]. Оуа S и соав. из 189 случаев продемонстрировали, что в 118 случаях опухоли имели рост по результатам объемного измерения и не были выявлены при линейном измерении [102]. Эта информация может иметь клиническое значение в определении частоты последующих МРТ-визуализаций и актуальности хирургического вмешательства. Средний темп увеличения объема опухоли составляет 0,46 см3/год (диапазон: 0,57-2,94 см3/год) [96]. Причем, атипическим и анапластическим гистологическим типам свойственен экспоненциальный рост, доброкачественным менингиомам экспоненциальный, линейный рост или отсутствие его, в зависимости от количества кальция в опухоли [57].

Появление симптомов, наличие роста опухоли на серии контрольных снимков является основным показанием для хирургической резекции. Плотность, размер, расположение и гистологический субтип опухоли являются наиболее важными факторами в определении хирургического доступа к опухоли и достижении тотальной резекции с минимальным риском послеоперационных неврологических нарушений [62]. Опухоли, располагающиеся на основании черепа, часто спаяны с черепно-мозговыми нервами, артериями и могут сдавливать ствол головного мозга [43].

Фибропластические чаще других гистологических субтипов менингиом обладают плотной консистенцией [42]. Little и соав. (2005) в своем исследовании показали, что риск повреждения черепных нервов при удалении менингиом петроклевальной области значительно увеличивается при ее фиброзной консистенции [124]. С целью избежания повреждений данных структур и отслеживания хода нерва с измененной анатомией в настоящее время используется интраоперационный нейрофизиологический мониторинг с проведением визуальных, слуховых, сомато-сенсорных и двигательных вызванных потенциалов [74]. Также, важными моментами хирургии менингиом является сохранение регионарного кровообращения головного мозга и меры компрессионного воздействия на него при тракции. Эти факторы тесно взаимосвязаны друг с другом [15]. Для достижения этих целей необходимо производить проекционно выгодные краниотомии с сохранением артерий и вен при резекции объемного образования. Так, например, при удалении менингиом основания приближать нижний край трепанационного отверстия к основанию черепа [89]. При удалении опухолей сагиттального синуса сохранять викарно расширенные церебральные, краниальные и экстракраниальные вены. При выполнении доступа через межполушарную щель или супратенториально необходима иммобилизация не только крупных функционально-значимых вен (роландовой и Лаббе), но и менее значимых. Соблюдать особую осторожность при отделении коротких ветвей супраклиноидной части внутренней сонной артерии, кровоснабжающие область дна III третьего желудочка, стебель гипофиза, перфорирующих ветвей базиллярной артерии к стволу, ветви мозжечковой артерии. Также рекомендуется фрагментарное удаление опухоли с переносом хирургических манипуляций на разные отделы опухоли, с целью перестройки и нормализации кровотока [9]. По возможности фрагментирование опухолевого узла рекомендовано производить после отделения от матрикса, чтобы снизить объем кровопотери.

Предоперационная верификация гистологического подтипа и плотности менингиом и мезенхимальных опухолей головного мозга влияют на подходы и

прогнозы хирургического вмешательства. В ряде научно-исследовательских работ различные МР-последовательности были использованы для предсказания плотности данного вида опухолей [42; 62; 103; 104]. Гиперинтенсивный сигнал на Т2-взвешенных изображениях, чаще всего имеют более мягкие менингиомы с большим количеством сосудов, а гипоинтенсивный сигнал - чаще фибропластические или переходные субтипы менингиом [62]. Различные гистологические субтипы менингиом имеют различную архитектуру ткани и движение молекул воды. Эти характеристики могут быть обнаружены с помощью более сложных последовательностей МРТ, например, диффузионно-взвешенных изображений (DWI), диффузионной тензорной томографии ^Т1) с вычислением коэффициента диффузии и построения диффузионно-взвешенных изображений с вычислением коэффициента диффузии (ADC-карты), фракционной анизотропии ^А). Изоинтенсивный сигнал на ADC-картах и гиперинтенсивный сигнал на FA картах, объем FA > 0,3 ф = 0,00001), ассоциируются с менингиомами твердой консистенции [42]. Атипические и фибропластические менингиомы имеют показатель FA значительно выше по сравнению с другими гистологическими подтипами, но это не позволяет дифференцировать фибропластические менингиомы от других [116]. Toh С-Н. и соав. (2008) в своем исследовании в 24 случаях (12 - доброкачественных и 12 злокачественных менингиом) качественно проанализировали ADC-карты. Изоинтенсивный или гипоинтенсивный сигнал встречался чаще в атипических и анапластических менингиомах (в 83,4 % против 25 %) [41]. DTI демонстрирует, что микроскопическое движение воды в доброкачественных менингиомах более организованно, чем в злокачественных [41]. Аналогичные данные получены и в исследованиях Filippi С. G. (2001), Hakyemez B. (2006) [23; 130]. Однако, в исследовании Yamasaki F. и соав. (2005), статистически достоверных различий в ADC-картах между гистологическими типами менингиом выявлено не было [22].

Еще одним современным методом диагностики плотности менингиом является Магнитно-резонансная эластография. МРЭ - неинвазивная методика, количественно измеряющая механические свойства мягких тканей путем

введения поперечных волн и отображения их распространения с помощью МР-изображения [82]. Поперечная волна генерируется электромеханическим преобразователем, находящимся на поверхности кожи. Чувствительность данной методики составляет 60-87 %, а специфичность - 33-100 % для разного субтипа менингиом. Методика мало эффективна для опухолей с большим содержанием сосудов и размерами менее 3,5 см3 [61; 105].

Часто МР характеристики доброкачественных менингиом схожи с гемангиоперицитомами, а первичные интракраниальные фибросаркомы имитируют атипические и анапластические менингиомы [53; 72; 83; 107]. В существующей литературе недостаточно описаны критерии отличий менингиом от гемангиоперицитом и интракраниальных сарком.

В настоящее время для лечения менингиом существует концепция мультимодального подхода, включающего в себя: микрохирургию, радиохирургию и эмболизацию. Предоперационная эмболизация уменьшает интраоперационную потерю крови и «смягчает образование» за счет появления массивных зон некроза [36; 97; 106]. Перспективой в лечении менингиом является их эмболизация без последующего хирургического лечения у соматически тяжелых пациентов, у пациентов, которые отказываются от микрохирургии и с высоким риском получения послеоперационного неврологического дефицита при проведении микрохирургии [10; 35; 47; 49]. Представленные исследования показали хороший контроль за опухолью и длительный период без прогрессии. Геморрагические, ишемические осложнения и ошибочный диагноз, основанный на анализе МР-изображений, являются потенциальными рисками проведения данной процедуры. При анализе литературы отмечается снижение процента осложнений от данного хирургического вмешательства с 21 % до 6 % [35; 75; 136]. Во многом это связано с усовершенствованием техники, эндоваскулярного инструментария и эмболизирующих агентов [121]. Атипические, анапластические подтипы менингиом, патологические сосуды с тонкой стенкой и предыдущие кровоизлияния в опухоль определяют неблагоприятные прогностические факторы эмболизации и высокий риск перипроцедуральных геморрагических осложнений

[98]. Предположительно, эффективность контроля после эмболизации, в том числе, зависит и от гистологического подтипа опухоли.

1.2 Современные технологии хирургического лечения и способы оценки радикальности удаления злокачественных первичных объемных образований головного мозга

Глиомы - самые распространенные первичные опухоли головного мозга, имеющие нейроэктодермальное происхождение [28].

МРТ с контрастированием является «золотым стандартом» в диагностике глиом. Анапластическая астрацитома и глиобластома хорошо накапливают контраст и имеют гиперинтенсивный сигнал с очагами некроза в центре опухоли. Несмотря на то, что первичные злокачественные опухоли головного мозга имеют инфильтративный рост и границы опухоли выходят за рамки повышения интенсивности сигнала, при МРТ-исследовании с контрастированием в современной нейроонкологической практике, именно зона ГБ, накапливающая контрастный препарат, рассматривается как объект эффективности хирургического воздействия, оценки радикальности операции и последующих методов адъювантной терапии [108; 125]. Мультимодальный подход в лечении ГБ позволяет достичь срока общей выживаемости пациентов в 12-15 мес. [46; 111]. Хирургическое лечение является первой линией терапии. Доказана прямая связь между степенью радикальности резекции контраст-накапливающей части ГБ и общей выживаемостью пациентов. Так, при субтотальном удалении опухоли, продолжительность жизни после постановки диагноза в 1,5 раза меньше, чем у пациентов, которым выполнена тотальная резекция в пределах контраст-накапливающей части опухоли [3; 70; 117; 125]. Резекция более 98 % объема контраст-накапливающей части опухоли,с отсутствием дополнительного послеоперационного неврологического дефицита, связана с максимально возможной продолжительностью жизни [5; 11; 12; 14; 118]. Ба^ N. и соав. в своем исследовании на данных 500 пациентов с супратенториальными

глиобластомами продемонстрировали, что даже удаление 78 % контраст-накапливающей части опухоли дает преимущества для выживаемости пациентов [20]. Oppenlander и соав. (2014) сообщили, что через 7 дней отмечается снижение по шкале NIHSS на 1 балл у 39,1 % пациентов (выборка из 170 пациентов) с удаленной контраст-накапливающей частью опухоли более 80 %, тогда как при удалении менее 80 % опухоли соответствующее снижение отмечено лишь у 16,7 % (р = 0,0049) [21]. Кроме того, увеличение радикальности резекции увеличивает риск развития постоянного неврологического дефицита. Тем не менее, целью хирургического лечения, несмотря на риски, является максимальная резекция контраст-накапливающей части ГБ с сохранением функциональных путей и хорошего качества жизни пациентов без дополнительного неврологического дефицита [21]. Причем, Bloch и соавторы (2012) продемонстрировали, что если максимальная резекция контраст-накапливающей части опухоли достигается при первичной резекции, то повторная расширенная резекция (extentofresection) рецидивов опухоли не влияет на общую выживаемость пациентов. Однако, парциальное удаление опухоли при первичновыявленной ГБ с последующей максимальной резекцией контраст-накапливающей части опухоли значительно улучшает общую выживаемость [64]. Акцент на важности достижения максимальной резекции привел к разработке новых методов для обеспечения максимальной безопасности, точности и обширности резекции, включающий использование нейронавигации, функциональное картирование, интраоперационные флуоресцентные технологии и интраоперационные магнитно-резонансные томографы, ультразвук и находящиеся на стадии разработки позитронно-эмиссионные томографы.

Предоперационное выполнение МРТ головного мозга с проведением трактографии (DTI) обеспечивает изображение важных трактов белового вещества, вовлеченных или оттесненных опухолью, что позволяет проводить планирование нейрохирургического доступа и визуализировать функционально-важные области во время операции с целью избежания их разрушения [133]. Наиболее очевидной проблемой, связанной с нейронавигацией,

является, так называемое, явление «brainshift», возникающее после вскрытия твердой мозговой оболочки и смещения структур мозга относительно построенной структуры мозга относительно построенной BD-модели. Чтобы исправить и учесть возможные сдвиги, используя ультразвуковые установки и интраоперационное МРТ. Кроме этого, регионарное паратумарозное влияние вазогенного отека и инвазия клеток опухоли способны изменять нормальное направление движения молекул воды и значение анизотропии, что искажает визуализацию трактов.

Помимо компьютерной нейронавигации, в настоящее время, широко используют метаболическую 5-аминолевуленовую кислоту (5-ALA) -органическая кислота, первичный компонент синтеза тетрапирролов -порфиринов, за счет особенностей метаболизма в опухолевых клетках вызывает накопление флуоресцирующих протопорферинов в активной ткани опухоли. Флюоресценция может быть интраоперационно отображена с помощью микроскопа с соответствующими фильтрами объектива и специальных эндоскопических стоек. 5-ALA расширяет границы контраст-накапливающей части опухоли по результатам МРТ с контрастированием и позволяет проводить радикальное удаление контраст-накапливающей части опухоли в 65 % случаев, по сравнению с 37 % при белом свете микроскопа [1; 17; 52; 131]. Применение данной технологии позволяет в режиме реального времени контролировать удаление опухоли в пределах резекционной полости. Тем не менее, эффективность использования 5-ALA зависит от прямой визуализации флуоресцентных областей опухоли, находящихся на поверхности, которые могут скрываться некротическими массами и относительно здоровой тканью мозга [132]. Кроме того, использование этой технологии при удалении ГБ функционально-значимой зоны головного мозга увеличивает риск появления послеоперационного неврологического дефицита [66]. При оперативном вмешательстве на данных областях головного мозга дополнительно используют нейофизиологический мониторинг и операцию в условиях пробуждения из наркозного сна с картированием речевых зон (Awake). Еще одним ограничением

технологии флуоресценции является ее использование «в темноте» при выключенном свете, что повышает риск травматизации головного мозга и доставляет неудобства хирургу. В настоящее время ведутся разработки, усовершенствующие аппаратную часть данной технологии, которые позволяют визуализировать границы опухоли при стандартном белом освещении [128].

В существующей литературе описаны противоречивые данные о значимости влияния до- и послеоперационных волюмометрических данных на выживаемость пациентов и эффективность химиолучевой терапии. Keles G. E. и соав. (1999), Stummer W и др. (2008), сообщали о достоверной зависимости послеоперационного объема остатка контраст-накапливающей части опухоли и выживаемости пациентов [50; 77]. Тогда как Nestler U. И соав. (2015), в своем исследовании не получили таких различий, хотя указывали, что в 91,9 % случаев процедив возникает из неудалённой части и в 96,4 % из края пострезекционной кисты [18]. Также эта исследовательская группа описывает, что дооперационный объем опухоли с некротическими массами менее 35 см3 является хорошим прогностическим фактором, а объем некротических масс не влияет на продолжительность жизни после постановки диагноза. Naeini K. M. и соав. (2013) в ретроспективном анализе МР-изображений 46 пациентов продемонстрировали влияние некротических масс на выживаемость пациентов [63]. Одной из причин столь разных результатов является отсутствие стандартов проведения измерений различных параметров опухоли и высокая операторозависимость результатов, получаемых с помощью существующих программ.

С целью определения степени резекции контраст-накапливающей зоны ГБ, МРТ головного мозга должно выполняться в пределах 24 часов после операции [16; 29]. Выполнение исследования в более поздний срок значительно снижает информативность данных нейровизуализации в связи с развитием феномена «доброкачественного контрастирования», присоединением реактивного отека ткани головного мозга, изменения МР-сигналов от продуктов деградации гемоглобина в ложе удаленной опухоли. Одновременно с этим нужно отметить, что интерпретация МР-картины зоны оперативного вмешательства в пределах

вышеуказанного диапазона также нередко является непростой задачей для опытного нейрохирурга и специалиста по нейровизуализации по нескольким причинам. В хирургии злокачественных глиом широкое распространение по всему миру получил гемостатический материал на основе окисленной целлюлозы Surgicel® (ЕШюоп). Для остановки кровотечения этот материал апплицируется в том или ином количестве в ложе удаленной внутримозговой опухоли, обеспечивая надежный гемостатический эффект в короткие сроки. Интенсивность МР-сигнала от Surgicel® сопоставима при субъективной визуальной оценке с интенсивностью МР-сигнала от участков накопления контрастного вещества опухолью, что вносит значительную долю ошибки при интерпретации данных послеоперационной МРТ [16; 122]. Особенно доля ошибки возрастает при небольшом количестве остаточных контрастируемых фрагментов злокачественной глиомы и, наоборот, при большом объеме продуктов деградации гемоглобина, отечные перифокальные изменения в зоне операции в сумме с гемостатическим материалом и истинными контрастирующимися остаточными фрагментами опухоли формируют сложный патоморфологический комплекс, объективная визуальная расшифровка которого весьма сложна. Ситуация оказывается еще более сложной в случае прогрессирования ГБ после предыдущего комбинированного лечения. В данном случае наличие зоны послеоперационных глиозных изменений, зон лучевого некроза, которые также нередко интенсивно накапливают контрастный препарат, еще более усложняют ситуацию.

С целью дифференциации этого патоморфолгического комплекса в настоящее время используется повоксельная МР-субтракция при сравнении Т1 -взвешенных снимков до и после контрастирования.

Для оценки радикальности проведенной операции проводят МРТ головного мозга в первые 24 часа с последующим сравнением остатка опухоли с дооперационным снимком. Расчет остатка опухоли основан на линейных или объемных измерениях гиперинтенсивного МР-сигнала на постсубтракционных изображениях.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Сергеев Глеб Сергеевич, 2018 год

- 91 с.

17. 5-ALA complete resections go beyond MR contrast enhancement: shift corrected volumetric analysis of the extent of resection in surgery for glioblastoma / P. Schucht, S. Knittel, J. Slotboom [et al.] // ActaNeurochir (Wien). - 2014. - Vol. 156, № 2. - P. 305-312.

18. 5-ALA Glioma Study Group. Anatomic features of glioblastoma and their potential impact on survival / U. Nestler, Y. Shen, Y. Niida [et al.] // ActaNeurochir (Wien). - 2015. - Vol. 157, № 2. - P. 179-186.

19. A multivariate analysis of 416 patients with glioblastoma multiforme: prognosis, extent of resection, and survival / M. Lacroix, D. Abi-Said, D. R. Fourney [et al.] // J. Neurosurg. - 2001. - Vol. 95, № 2 - P. 190-198.

20. An extent of resection threshold for newly diagnosed glioblastomas / N. Sanai, M. Y. Polley, M. W. McDermott [et al.] // J. Neurosurg. - 2011. - Vol. 115, № 1. - C. 3-8.

21. An extent of resection threshold for recurrent glioblastoma and its risk for neurological morbidity / M. E. Oppenlander, A. B. Wolf, L. A. Snyder [et al.] // J. Neurosurg. - 2014. - Vol. 120, № 4. - P. 846-853.

22. Apparent diffusion coefficient of human brain tumors at MR imaging / F. Yamasaki, K. Kurisu, K. Satoh [et al.] // Radiology. - 2005. - Vol. 235, № 3. - P. 985-991.

23. Appearance of meningiomas on diffusion-weighted images: correlating diffusion constants with histopathologic findings / C. G. Filippi, M. A. Edgar, A. M. Ulu [et al.] // Am. J. Neuroradiol. - 2001. - № 22. - P. 65-72.

24. Bernstein, Mark Neuro-oncology: The Essentials : hardcover // Bernstein, Mark, Mitchel S. Berger.- Thieme, 2008 - P. 135-136.

25. Brain Tumor Volume Measurement: Comparison of Manual and Semiautomated Methods / Joe N. Bonnie [et al.] // Radiology. - 1999. - Vol. 212., № 3 - P. 811-816.

26. Bruce D. Lucas Generalized Image Matching by the Method of Differences : doctoral dissertation / Bruce D. Lucas ; Robotics Institute. - Carnegie Mellon University, 1984. - 167 p.

27. Carcinogenesis / L. C. Harris [et al.]. - Deutsches Arzneibuch, 1996. -Vol. 17, № 2. - P. 219-224.

28. CBTRUS statistical report: primary brain and central nervous system tumors diagnosed in the United States in 2005-2009 / T. A. Dolecek, M. A. VonWronski, C. C. Venable [et al.] // Neuro Oncol. - 2013. - № 15, № 5. - P. 646-647.

29. Central Nervous System Cancers, Version 1.2015 / L. B. Nabors,

W. B. Pope, T. F. Cloughesy [et al.] // J. Natl. Compr. Canc. Netw. - 2015. - № 13 (10).

- P. 1191-1202.

30. Chernoff, H. The use of maximum likelihood estimates in %2 test for goodness of fit / H. Chernoff, E. L. Lehmann // The Annals of Mathematical Statistics.

- 1954. - Vol. 25, № 3. - P. 579-586.

31. Cohen, J. Weighed kappa: Nominal scale agreement with provision for scaled disagreement or partial credit / J. Cohen // Psychological Bulletin. - 1968. -Vol. 70, № 4. - P. 213-220.

32. Cohen, Jacob A coefficient of agreement for nominal scales / Jacob Cohen // Educational and Psychological Measurement. - 1960. - Vol. 20, № 1. - P. 37-46.

33. Comparing Object Alignment Algorithms with Appearance Variation: Forward-Additive vs Inverse-Composition / P. Lucey, S. Lucey, M. Cox [et al.] // IEEE Workshop Multimed Signal Proc. - Australia, Queensland, Cairns, 2008. - P. 337-342.

34. Comparison of linear and volumetric criteria in assessing tumor response in adult high-grade gliomas / G. D. Shah, S. Kesari, R. Xu [et al.] // Neuro Oncol. - 2006.

- № 8. - P. 38-46.

35. Complications of particle embolization of meningiomas: frequency, risk factors, and outcome / D. F. Carli, M. Sluzewski, G. N. Beute [et al.] //Am. J. Neuroradiol. - 2010. - Vol. 31, № 1. - P. 152-154.

36. Controversies in the role of preoperative embolization in meningioma management / A. Singla, E. M. Deshaies, V. Melnyk [et al.] // Neurosurg. Focus. -2013. - Vol. 35, № 6. - P. 17.

37. Debulking or biopsy of malignant glioma in elderly people-aandomized study / V. Vuorinen, S. Hinkka, M. Farkkila [et al.] // Acta Neurochir (Wien). - 2003. -№ 145. - P. 5-10.

38. Della, Puppa A 5-Aminolevulinic acid fluorescence in high grade glioma surgery: surgicaloutcome, intraoperative findings, and fluorescence patterns / Puppa Della. - Biomed Res Int., 2014. - P. 8.

39. Dental X-rays and the risk of intracranial meningioma: a population-based case-control study / WT Jr Longstreth, L. E. Phillips, M. Drangsholt [et al.] //

Cancer. - 2004. - Vol. 100, № 5. - P. 1026-1034.

40. Detection of residua! brain arteriovenous malformations after radiosurgery: diagnostic accuracy of contrast-enhanced three-dimensional time of flight MR angiography at 3.0 Tesla / K. E. Lee, C. G. Choi, J. W. Choi [et al.] // Korean J Radiol. - 2009. - № 10, № 4. - P. 333-339.

41. Differentiation between classic and atypical meningiomas with use of diffusion tensor imaging / C. H. Toh, M. Castillo, A. M. Wong [et al.] // AJNR Am J Neuroradiol. - 2008. - Vol. 29, № 9. - P. 1630-1635.

42. Diffusion tensor magnetic resonance imaging for predicting the consistency of intracranial meningiomas / R. Romani, W. J. Tang, Y. Mao [et al.] // Acta Neurochir (Wien). - 2014. - Vol. 156, № 10. - P. 1837-1845.

43. Diluna, M. L. Surgery for petroclivalmeningiomas: a comprehensive review of outcomes in the skull base surgery era / M. L. Diluna, K. R. Bulsara // Skull Base. - 2010. - № 20, № 5. - P. 337-342.

44. Distant Wounded Glioma Syndrome: Report of Two Cases Neurosurgery / C. J. Koebbe, J. D. Sherman, R. E. Wamick [et al.] // J. of Neuro. Oncol. - 2001 - Vol. 48, № 4. - P. 940-944.

45. Early postoperative magnetic resonance imaging after resection of malignant glioma: objective evaluation of residual tumor and its influence on regrowth and prognosis / F. K. Albert, M. Forsting, K. Sartor [et al.] // Neurosurgery. - 1994. -№ 34. - P. 45-61.

46. Effects of radiotherapy with concomitant and adjuvant temozolomide versus radiotherapy alone on survival in glioblastoma in aandomized phase III study: 5-year analysis of the EORTC-NCIC trial / R. Stupp, P. F. Recinos, A. S. Nowacki [et al.] // Lancet Oncol. - 2009. - № 10. - P. 459-466.

47. Embolisation of intracranial meningiomas without subsequent surgery / M. Bendszus, I. Martin-Schrader [et al.] // Neuroradiology. - 2003. - Vol. 45, № 7. - P. 451-455.

48. Epidemiology and molecular pathology of glioma / J. A. Schwartzbaum, J. L. Fisher, K. D. Aldape [et al.] // Nat. Clin. Pract. Neurol. - 2006. - № 2. - P. 494-503.

49. Extended preoperative polyvinyl alcohol microembolization of intracranial meningiomas: assessment of two embolization techniques / A. K. Wakhloo, F. D. Juengling, V. Van Velthoven [et al.] // Am. J. Neuroradiol. - 1993. - № 14. -P. 571-582.

50. Extent of resection and survival in glioblastoma multiforme: Identification of and adjustment for bias / W. Stummer, H. J. Reulen, T. Meinel [et al.] // Neurosurgery. - 2008. - № 62. - P. 564-576.

51. Fisher, R. A. On the interpretation of %2 from contingency tables, and the calculation of P / R. A. Fisher // J. of the Royal Stat. Society. - 1922. - № 85. - P. 8794.

52. Fluorescence-guided surgery with 5-aminolevulinic acid for resection of malignant glioma: Aandomized controlled andomized phase III trial / W. Stummer, U. Pichlmeier, T. Meinel [et al.] // Lancet Oncol. - 2006. - № 7. - P. 392-401.

53. From the radiologic pathology archives: mass lesions of the dura: beyond meningioma-radiologic-pathologic correlation / A. B. Smith, I. Horkanyne-Szakaly, J. W. Schroeder [et al.] // Radiographics. - 2014. - Vol. 34, № 2. - P. 295-312.

54. Gaffey M. J. Minute pulmonary meningothelial-like nodules. A clinicopathologic study of so-called minute pulmonary chemodectoma / M. J. Gaffey, S. E. Mills, F. B. Askin // Am. J. Surg. Pathol. - 1988. - № 12. - P. 167-175.

55. Genomic profiling distinguishes familial multiple and sporadic multiple meningiomas / Y. Shen, F. Nunes, A. Stemmer-Rachamimov [et al.] // BMC Med. Genomics. - 2009. - № 2. - P. 1-12.

56. Gerber M. A. Protein 4.1B/differentially expressed in adenocarcinoma of the lung-1 functions as a growth suppressor in meningioma cells by activating Rac1-dependent c-Jun-NH(2)-kinase signaling / M. A. Gerber, S. M. Bahr, D. H. Gutmann // Cancer Res. - 2006. - Vol. 66, № 10. - P. 5295-5303

57. Growth pattern changes of meningiomas: long-term analysis / S. Nakasu, T. Fukami, M. Nakajima [et al.] // Neurosurgery. - 2005. - № 5. - P. 946-955.

58. Growth rate of non-operated meningiomas / L. A. Zeidman, W. J. Ankenbrandt, H. Du [et al.] // J. Neurol. - 2008. - Vol. 255, № 6. - P. 891-895.

59. Handbook Cerebrovascular Disease Neurointerventional Technique / M. R. Harrigan, J. P. Deveikis [et al.]. - Humana Press, 2009. - P. 9.

60. Helseth, A. Incidence and survival of intracranial meningioma patients in Norway 1963-1992 / A. Helseth // Neuroepidemiology. - 1997. - Vol. 16, № 2. - P. 53-59.

61. Higher-Resolution Magnetic Resonance Elastography in Meningiomas to Determine Intratumoral Consistency / J. D. Hughes, N. Fattahi, J. Van Gompel [et al.] // Neurosurgery. - 2015. - Vol. 77, № 4. - P. 653-659.

62. Hoover, J. M. Use of preoperative magnetic resonance imaging T1 and T2 sequences to determine intraoperative meningioma consistency. /J. M. Hoover, J. M. Morris, F. B. Meyer // Surg. Neurol. Int. - 2011. - № 2. - P. 142

63. Identifying the mesenchymal molecular subtype of glioblastoma using quantitative volumetric analysis of anatomic magnetic resonance images / K. M. Naeini W. B. Pope, T. F. Cloughesy [et al.] // Neuro. Oncol. - 2013. - № 15. - P. 626-634.

64. Impact of extent of resection for recurrent glioblastoma on overall survival: clinical article / O. Bloch, S. J. Han, S. Cha [et al.] // J. Neurosurg. - 2012. - Vol. 117, № 6. - P. 1032-1038.

65. Improved survival after gross total resection of malignant gliomas in pediatric patients from the HIT-GBM studies / E. A. Johannes, Pablo Hernaiz Driever, Bernhard Erdlenbruch [et al.] // Anticancer Res. - 2006. - Vol. 26, № 5. - P. 3773-3779.

66. Improving the extent of malignant glioma resection by dual intraoperative visualization approach / I. Y. Eyupoglu, M. A. Edgar, A. M. Ulu [et al.] // PloS One. - 2012. - № 7. - e 44885.

67. Inactivation patterns of NF2 and DAL-1/4.1B (EPB41L3) in sporadic meningioma / F. Nunes, Y. Shen, Y. Niida [et al.] // Cancer Genet. Cytogenet. - 2005. -Vol. 162, № 2. - P. 135-139.

68. Incidence of intracranial meningiomas in Denmark, Finland, Norway and Sweden, 1968-1997 / L. Klaeboe, S. Lonn, D. Scheie [et al.] // Int. J. Cancer. -2005. - Vol. 117, № 6. - P. 996-1001.

69. Incidental meningiomas in autopsystudy / S. Nakasu, A. Hirano,

T. Shimura [et al.] // Surg. Neurol. - 1987. - № 27. - P. 319-322.

70. Independent association of extent of resection with survival in patients with malignant brain astrocytoma / M. J. McGirt, K. L. Chaichana, M. Gathinji [et al.] // J. Neurosurg. - 2009. - Vol. 110, № 1. - P. 156-162.

71. Interbandcodin extension of the new lossless JPEG standard / D. Nasir, A. Hirano, T. Shimura [et al.] // Proc. SPIE 3024, Visual Communications and Image Processing '97, Jan. 10, 1997.- P. 47.

72. Intracranial hemangiopericytoma: MR imaging findings and diagnostic usefulness of minimum ADC values / G. Liu, Z. Y. Chen, L. Ma [et al.] // J MagnReson Imaging. - 2013. - Vol. 38, № 5. - P. 1146-1151.

73. Intraoperative fluorescence-guided resection of high-grade malignant gliomas using 5-aminolevulinic acid-induced porphyrins: a systematic review and metaanalysis of prospective studies / S. Zhao, J. Wu, C. Wang [et al.] //PloS. One. - 2013. -№ 8. - P. 575-584.

74. Intraoperative monitoring of lower cranial nerves in skull base surgery: technical report and review of 123 monitored cases / C. Topsakal, O. Al-Mefty, K. R. Bulsara [et al.] // Neurosurg Rev. - 2008. - Vol. 31, № 1. - P. 45-53.

75. Is there a benefit of preoperative meningioma embolization? / M. Bendszus, G. Rao, R. Burger [et al.] // Neurosurgery. - 2000. - Vol. 47, № 2. - P. 1306-1312.

76. Brain Tumor Growth and Volume Detection by Ellipsoid-Diameter Technique Using MRI Data / S. Karpagam, S. Gowri // Intern. J. of Computer Science Issues. - 2012. - Vol. 9, № 1. - P. 121-126.

77. Keles, G. E. The effect of extent of resection on time to tumor progression and survival in patients with glioblastoma multiforme of the cerebral hemisphere / G. E. Keles, B. Anderson, M. S. Berger // Surg. Neurol. - 1999. - Vol. 52, № 4. - P. 371379.

78. Keller, S. S. Measurement of brain volume using MRI: software, techniques, choices and prerequisites / S. S. Keller, N. Roberts // J Anthropol Sci. -2009. - № 87. - P. 127-151.

79. Kleinschmidt-DeMasters, B. K. Radiation-induced meningioma with a

63-year latency period. Case report / B. K. Kleinschmidt-DeMasters, K. O. Lillehei // J. Neurosurg. - 1995. - Vol. 82, №3. - P. 487-488.

80. Lucas, B. D. An iterative image registration technique with an application to stereo vision / B. D. Lucas, T. Kanade // Proceedings of Imaging Understanding Workshop, 1981. - P. 121-130.

81. Mack E. E. Meningiomas induced by high-dose cranial irradiation / E. E. Mack, C. B. Wilson // J. Neurosurg. - 1993. - Vol. 79, №1. - P. 28-31.

82. Magnetic resonance elastography by direct visualization of propagating acoustic strain waves / R. Muthupillai, D. J. Lomas, P. J. Rossman [et al.] // Science. -1995. - № 269. - P. 1854-1857.

83. Magnetic resonance imaging of intracranial hemangiopericytoma and correlation with pathological findings / C. Ma, F. Xu, Y. D. Xiao [et al.] // Oncol. Lett.

- 2014. - № 8. - P. 2140-2144.

84. Mann, H. B. On a test of whether one of two random variables is stochastically larger than the other / H. B. Mann, D. R. Whitney // Annals of Mathematical Statistics. - 1947. - № 18. - P. 50-60.

85. Meningiomas involving the sphenoid wing outcome after microsurgical treatment-a clinical review of 73 cases / S. Honig, C. Trantakis, B. Frerich [et al.] // Cen. Eur. Neurosurg. - 2010. - № 71. - P. 189-198.

86. MGMT gene silencing and benefit from temozolomide in glioblastoma / M. E. Hegi, A. C. Diserens, T. Gorlia [et al.] // N. Engl. J. Med. - 2005. - Vol. 352, № 10. - P. 997-1003.

87. MGMT promoter methylation is predictive of response to radiotherapy and prognostic in the absence of adjuvant alkylating chemotherapy for glioblastoma / Andreana L. Rivera, Christopher E. Pelloski, Mark R. Gilbert [et al.] // Neuro. Oncol. -2010. - Vol. 12, № 2. - P. 116-121.

88. Molecular genetic markers as predictors of response to chemotherapy in gliomas / A. Idbaih, A. Omuro, F. Ducray [et al.] // Curr. Opin. Oncol. - 2007. - № 19.

- P. 606-611.

89. Monleon, D. Meningiomas - Management and Surgery / D. Monleon. -

INTECH, 2012. - P. 87-102.

90. MR Brain volume Analysis Using BrainAssist, International Conference on Systematic, Cybernetics and Informatics / R. Jeny, K. Kannan, F. Thomas [et al.]. -ICSCI, Hyderabad (India), 2008. - P. 4.

91. MR imaging- and MR spectroscopy-revealed changes in meningiomas for which embolization was performed without subsequent surgery / M. Bendszus, I. Martin-Schrader [et al.] // Am. J. Neuroradiol. - 2000. - Vol. 21, № 4. - P. 666-669.

92. Multiple meningiomas: Investigating the molecular basis of sporadic and familial forms / B. Heinrich, C. Hartmann, A. O. Stemmer-Rachamimov [et al.] // Int J Cancer. - 2003. - Vol. 103, № 4. - P. 483-488.

93. Musa, B. S. Intracranial meningiomas following irradiation-a growing problem? / B. S. Musa, I. K. Pople, B. H. Cummins // Br. J. Neurosurg. - 1995. - Vol. 9, № 5. - P. 629-637.

94. Natural history of conservatively treated meningiomas / Z. Herscovici, Z. Rappaport, J. Sulkes [et al.] // Neurology. - 2004. - Vol. 63, №6. - P. 1133-1134.

95. Natural history of elderly patients with asymptomatic meningiomas / M. Niiro, K. Yatsushiro, K Nakamura [et al.] // J. Neurol. Neurosurg. Psychiatry. - 2000.

- Vol. 68, № 1. - P. 25-28.

96. Natural history of multiple meningiomas / R. H. Wong, A. K. Wong, N. Vick [et al.] // Surg. Neurol. Int. - 2013. - № 4. - P. 71.

97. Necrosis score, surgical time, and transfused blood volume in patients treated with preoperative embolization of intracranial meningiomas. Analysis of a single-centre experience and a review of literature / A. Nania, F. Granata, S. Vinci [et al.] // Clin. Neuroradiol. - 2014. - № 24. - P. 29-36.

98. Neurologic complications after particle embolization of intracranial meningiomas / M. Bendszus, C. M. Monoranu, A. Schütz [et al.] // Am. J. Neuroradiol.

- 2005. -Vol. 26, №6. - P. 1413-1419.

99. New guidelines to evaluate the response to treatment in solid tumors. European Organization for Research and Treatment of Cancer, National Cancer Institute of the United States, National Cancer Institute of Canada / P. Therasse, S. G. Arbuck,

E. A. Eisenhauer [et al.] // J. Natl. Cancer Inst. - 2000. - Vol. 92, № 3. - P. 205-216.

100. Olivero, W. C. The natural history and growth rate of asymptomatic meningiomas: a review of 60 patients / W. C. Olivero, J. R. Lister, P. W. Elwood // J. Neurosurg. - 1995. - Vol. 83, № 2. - P. 222-224.

101. Onyx embolization of intracranial arteriovenous malformations in pediatric patients / M. Soltanolkotabi, S. E. Schoeneman, T. D. Alden [et al.] // J. of Neurosurgery: Pediatrics. - 2013. - Vol. 11. - № 4. - P. 431-437.

102. Oya, S. Benefits and limitations of diameter measurement in the conservative management of meningiomas / S. Oya, B. Sade, J. H. Lee // Surg. Neurol. Int. - 2011. - № 2. - P. 158.

103. Prediction of meningioma consistency using fractional anisotropy value measured by magnetic resonance imaging / H. Kashimura, T. Inoue, K. Ogasawara [et al.] // J. Neurosurg. - 2007. - Vol. 107, № 4. - P. 784-787.

104. Predictors of meningioma consistency: A study in 243 consecutive cases / B. Sitthinamsuwan, W. J. Ankenbrandt, H. Du [et al.] // Acta Neurochir. (Wien). - 2012. - Vol. 154, № 8. - P. 1383-1389.

105. Preoperative assessment of meningioma stiffness using magnetic resonance elastography / M. C. Murphy, J. Huston, K. J. Glaser [et al.] // J. Neurosurg. - 2013. -Vol. 118, № 3. - P. 643-648.

106. Preoperative embolization of intracranial meningiomas: efficacy, technical considerations, and complications / D. M. Raper, R. M. Starke, F. Jr. Henderson [et al.] // Am. J. Neuroradiol. - 2014. - Vol. 35, № 9. - P. 1798-1804.

107. Primary intracranial fibrosarcoma presenting with hemorrhage / J. G. Lee, S. W. Song, Y. C. Koh [et al.] // Brain Tumor Res Treat. - 2013. - № 1. - P. 91-94.

108. Prognostic factors in recurrent glioblastoma multiforme and anaplastic astrocytoma treated with selective intra-arterial chemotherapy / K. L. Chow, Y. P. Gobin, T. Cloughesy [et al.] / AJNR Am J Neuroradiol. - 2000. - № 21. - P. 471-478.

109. Radiation-induced meningioma / F. Umansky, Y. Shoshan, G. Rosenthal [et al.] // Neurosurg. Focus. - 2008. - Vol. 24, № 5. - P 8.

110. Radiation-induced meningiomas: experience at the Mount Sinai

Hospital and review of the literature / M. J. Harrison, D. E. Wolfe, T. S. Lau [et al.] // J. Neurosurg. - 1991. - Vol. 75, № 4. - Р. 564-574.

111. Radiotherapy plus concomitant and adjuvant temozolomide for glioblastoma / R. Stupp, W. P. Mason, M. J. van den Bent [et al.] // N. Engl. J. Med. -2005. - Vol. 352, № 10. - P. 987-996.

112. Residual tumor volume versus extent of resection: predictors of survival after surgery for glioblastoma / M. M. Grabowski, P. F. Recinos, A. S. Nowacki [et al.] // J. Neurosurg. - 2014. - Vol. 121, № 5. - Р. 1115-1123.

113. Response assessment in recurrent glioblastoma treated with irinotecan-bevacizumab: comparative analysis of the Macdonald, RECIST, RANO, and RECIST + F criteria / J. Gallego Perez-Larraya, M. Lahutte, G. Petrirena [et al.] // Neuro. Oncol. -2012. - № 14. - Р. 667-673.

114. Response criteria for phase II studies of supratentorial malignant glioma / D. R. Macdonald, T. L. Cascino, S. C. Schold [et al.] // J. Clin. Oncol. - 1990. - № 8 (7). - Р. 1277-1280.

115. Robust tests for equality of variances / In Ingram. - Levene, Howard : Stanford University Press, 1960. - P. 278-292.

116. Role of diffusion tensor imaging in differentiating subtypes of meningiomas / M. Jolapara, C. Kesavadas, V. V. Radhakrishnan [et al.] // J. Neuroradiol. - 2010. - Vol. 37, № 5. - P. 277-283.

117. Sanai, N Glioma extent of resection and its impact on patient outcome / N. Sanai, M. S. Berger // Neurosurgery. - 2008. - Vol. 62, № 4. - P. 753-764.

118. Schucht, P. Gross total resection rates in contemporary glioblastoma surgery: Results of an institutional protocol combining 5-aminolevulinic acid intraoperative fluorescence imaging and brain mapping / P. Schucht, J. Beck, J. Abu-Isa // Neurosurgery. - 2012. - № 71. - P. 927-993.

119. Sean, Ho Level Set Evolution with Region Competition: Automatic 3-D Segmentation of Brain Tumors / Ho Sean, Elizabeth Bullitt, Guido Gerig // International Conference on Pattern Recognition, University of North Carolina, 2002. - Р. 1-5.

120. Sinclair, A. G. Imaging of the post-operative cranium / A. G. Sinclair,

D. J. Scoffings // Radiographics. - 2010. - № 30. - P. 461-482.

121. Society for Neurointerventional Surgery. Head, neck, and brain tumor embolization guidelines / E. J. Duffis, C. D. Gandhi, C. J. Prestigiacomo [et al.] // J. Neurointerv. Surg. - 2012. - № 4. - P. 251-255.

122. Spiller, M Effect of absorbable topical hemostatic agents on the relaxation time of blood: an in vitro study with implications for postoperative magnetic resonance imaging / M. Spiller, M. S. Tenner, W. T. Couldwell // J. Neurosurg. - 2001. -Vol. 95, № 4. - P. 687-693.

123. Student The probable error of a mean / Student // Biometrika. - 1908. -№ 6. - P. 1-25.

124. Surgical management of petroclivalmeningiomas: defining resection goals based on risk of neurological morbidity and tumor recurrence rates in 137 patients / K. M. Little, A. H. Friedman, J. H. Sampson [et al.] // Neurosurgery. - 2005. - Vol. 56, № 3. - P. 546-7.

125. Survival following surgery and prognostic factors for recently diagnosed malignant glioma: data from the Glioma Outcomes Project / E. R. Laws, I. F. Parney, W. Huang [et al.] // J. Neurosurg. - 2003. - Vol. 99., № 3. - P. 467-473.

126. Sze, G. New applications of MR contrast agents in neuroradiology / G. Sze // Neuroradiology. - 1990. - № 32. - P. 421-438.

127. Taha, Abdel Aziz Metrics for evaluating 3D medical image segmentation: analysis, selection, and tool / Abdel Aziz Taha, Allan Hanbury// BMC Med Imaging. - 2015 ; 15: 29. - Published online 2015 August 12.

128. Technologies for tumor maximum safe resection in glioblastoma (GBM) patients: postoperative assessment and outcome / A. L. Krivoshapkin, A. S. Gaytan, G. S. Sergeev // The 5th Symposium of World Federation of Neurosurgical Societies The 7th International Neurosurgery Congress. The 1st International Neuroscience Confederation Congress MASSIN Interim Meeting. - Iran-Tehran 17-22 April, 2016.

129. The 2007 WHO classification of tumours of the central nervous system / D. N. Louis, H. Ohgaki, O. D. Wiestler [et al.] // Acta Neuropathol. - 2007. - Vol. 114,

№ 2. - P. 97-109. Erratum in : Acta Neuropathol. - 2007. - Vol. 114 (5). - P. 547.

130. The contribution of diffusion-weighted MR imaging to distinguishing typical from atypical meningiomas / B. Hakyemez, N. Yildirim, G. Gokalp [et al.] // Neuroradiology. - 2006. - № 48. - P. 513-20.

131. Tumor detection with 5-aminolevulinic acid fluorescence and Gd-DTPA-enhanced intraoperative MRI at the border of contrast-enhancing lesions: a prospective study based on histopathological assessment / J. Coburger, J. Engelke, A. Scheuerle [et al.] // Neurosurg. Focus. - 2014. - Vol. 36, № 2. - P. 3.

132. Use of 5-ALA fluorescence guided endoscopic biopsy of a deepseated primary malignant brain tumor / R. Ritz, G. C. Feigl, M. U. Schuhmann [et al.] // J. Neurosurg. - 2011. - Vol. 114., № 5. - P. 1410-1413.

133. Use of diffusion tensor imaging in glioma resection / K. G. Abdullah, D. Lubelski, P. G. Nucifora [et al.] // Neurosurg. Focus. - 2013. - № 34. - P. 1.

134. Volumetric and MGMT parameters in glioblastoma patients: survival analysis / G. Iliadis, V. Kotoula, A. Chatzisotiriou [et al.] // BMC Cancer. - 2012. -Vol. 12, № 3. - P. 1-13.

135. Weinberger, M. J. The LOCO-I lossless image compression algorithm: principles and standardization into JPEG-LS / M. J. Weinberger, G. Seroussi, G. Sapiro // Image Processing, IEEE Transactions on. - Vol. 9. - № 8. - P. 1309-1324.

136. WO: Outcome analysis of preoperative embolization in cranial base surgery / C. L. Rosen, J. M. Ammerman, L. N. Sekhar [et al.] // Acta Neurochir (Wien). - 2002. - № 144. - P. 1157-1164

137. Yano, S. Kumamoto Brain Tumor Research Group. Indications for surgery in patients with asymptomatic meningiomas based on an extensive experience / S. Yano, J. Kuratsu // J. Neurosurg. - 2006. - Vol. 105, № 4. - P. 538-543.

138. Young, H. L. Meningiomas: Diagnosis, Treatment, and Outcome / H. L. Young. - London : Springer, 2008. - 638 p., P. 11-13.

СПИСОК ИЛЛЮСТРАТИВНОГО МАТЕРИАЛА

1. Рисунок 1 - Пациент, 66 лет, с глиобластомой правой теменно-затылочной области........................................ С. 22

2. Рисунок 2 - Распределение менингиом и мезенхимальных опухолей головного мозга по локализации...................... С. 25

3. Рисунок 3 - Гистограмма распределения объема опухоли в группе. С. 25

4. Рисунок 4 - Гистограмма построенная на основе анализа абсолютного цвета (интенсивности) ткани мозга Т1 взвешенных МР-изображений........................................... С. 29

5. Рисунок 5 - Варианты яркостей МР-снимков (импульсная последовательность Т1 с контрастом) от темного снимка (А) к светлому (В)............................................... С. 31

6. Рисунок 6 - Локализация опухолей, включенных в 1-ю группу первого этапа исследования. Красные оттенки - правое полушарие, синие оттенки - левое полушарие............................. С. 33

7. Рисунок 7 - Гистограмма распределения объема опухоли в 1-й группе первого этапа исследования............................ С. 34

8. Рисунок 8 - Представление интенсивности МРТ-сигнала от различных структур головного мозга в линейной шкале 256 градаций серого............................................ С. 36

9. Рисунок 9 - Результаты работы математического алгоритма....... С. 38

10. Рисунок 10 - Визуализация работы алгоритма в дифференциации сосудов головного мозга..................................... С. 39

11. Рисунок 11 - Интерфейс программы........................... С. 40

12. Рисунок 12 - График по типу «ящики с усами» демонстрирует распределение значений пиков гистограмм по гистологическому типу и подтипу опухолей оболочек головного мозга............. С. 50

13. Рисунок 13 - Предоперационная МРТ и микрофотография ткани опухоли пациента П-о Ю. В., история болезни № 901............ С. 51

14. Рисунок 14 - Гистограмма, соответствующая менинготелиамотозному типу опухоли, построенная из снимков Пациента П-о Ю. В., история болезни № 901.................... С. 52

15. Рисунок 15 - Предоперационная МРТ и микрофотография ткани опухоли пациенткиВ-а И. В., история болезни № 2356/Клини..... С. 53

16. Рисунок 16 - Гистограмма соответствующая анапластическому/атипическому типу менингиомы построенная из снимков Пациентки В-а И. В., история болезни № 2356/Клини..... С. 55

17. Рисунок 17 - Пациент с глиобластомой правой затылочной доли головного мозга............................................ С. 57

18. Рисунок 18 - Пациент с менингиомой лобной области справа...... С. 58

19. Рисунок 19 - Визуализация Тахакомб® в программном обеспечение (черный цвет по границе ложа опухоли)............. С. 59

20. Рисунок 20 - Пациентка, 52 года.............................. С. 62

21. Рисунок 21 - График зависимости продолжительности жизни от послеоперационного объема контраст-накапливающей части опухоли с экспоненциальной линией тренда, экспериментально описывающая зависимость продолжительности жизни после оперативного лечения от объема остатка контраст-накапливающей

части опухоли (у = 14,536e0 074x, R2 = 0,61, y - продолжительность жизни, x - объем контраст-накапливающей части опухоли)....... С. 64

22. Рисунок 22 - График Каплана - Мейера выживаемости пациентов в зависимости от остатка контраст-накапливающей части опухоли (менее 2,5 см3 - синий график, более 2,5 см3 - красный график, Лог-ранговый критерий р < 0,01).............................. С. 68

23. Рисунок 23 - Предоперационное МРТ головного мозга с контрастированием, Т1 + С в трех проекциях. Объем контраст-накапливающей части опухоли 21 см3......................... С. 69

24. Рисунок 24 - Интраоперационные изображения ткани опухоли. . . . С. 71

25. Рисунок 25 - Послеоперационный МРТ контроль................ С. 72

26. Рисунок 26 - Контрольное МРТ головного мозга в августе 2015

года (9 мес. после оперативного лечения)...................... С. 73

27. Рисунок 27 - МРТ головного мозга с контрастом от 15.03.2016 г. и ПЭТ-КТ с 11С-метионином от 29.02.2016 г. (15 мес. после оперативного лечения), отмечается рецидив опухоли в том же месте, где был выявлен послеоперационный остаток контраст-накапливающей части опухоли............................... С. 74

28. Рисунок 28 - Контрольное МРТ головного мозга с контрастированием в первые 24 часа после оперативного лечения. Радикальное удаление контраст-накапливающей части опухоли. . . . С. 75

29. Рисунок 29 - МРТ головного мозга Т1 с контрастированием. Объемное образование правой височной доли головного мозга накапливающее контрастное вещество......................... С. 76

30. Рисунок 30 - Послеоперационный МРТ контроль в первые 24 часа после оперативного лечения. Обработка МР-снимков в программном обеспечении «НейроСегмент». Программное обеспечение не выявило остатков контраст-накапливающей части опухоли.................................................. С. 77

31. Рисунок 31 - МРТ головного мозга Т1 с контрастом от 20.05.2015 г. (через 5 лет после оперативного лечения). Признаков рецидива опухоли не выявлено....................................... С. 78

32. Таблица 1 - Гистологический диагноз и пик гистограмм.......... С. 26

33. Таблица 2 - Оценка клинического состояния по шкале Карновского............................................... С. 44

34. Таблица 3 - Предельные значения пиков гистограммы и средние значения при различных гистологических типах и подтипах опухолей оболочек головного мозга........................... С. 48

35. Таблица 4 - Корреляция между волюмометрическими показателями опухоли и выживаемостью пациентов............. С. 63

36. Таблица 5 - Первая группа пациентов (послеоперационный остаток

опухоли составил менее 2,5 см3).............................. С. 65

37. Таблица 6 - Вторая группа пациентов (послеоперационный остаток

опухоли составил более 2,5 см3).............................. С. 66

ПРИЛОЖЕНИЕ А

(справочное)

АЛГОРИТМ СОПОСТАВЛЕНИЯ ИЗОБРАЖЕНИЙ

Обозначения. Рассмотрим два изображения: template и reference. Template

всегда остается неподвижным, мы не будем применять к нему никаких преобразований. Изображение, которое мы будем отображать назовем reference.

Часть 1 Двумерные изображения

Будем рассматривать параметрическую регистрацию изображений (ParametricImageRegistration). Данный класс методов хорошо подходит для решения поставленной задачи, поскольку он содержит только те преобразования, которые действуют на все изображение одинакого, т.е. не локальные. В частности рассмотрим семейство преобразований, которое описывает поворот изображения, а затем его сдвиг (RigidTransformation, EuclideanTransformation).

1 Математическая постановка задачи

Problem 1. НлЛтн уЗ € П} (Р-г). шкир что L>[T. /?(у»)] = min.

П{ (R2) • осмейгпю iiaiHiioMDH iк-jn«>n <• кчюнн с mini-iпенными кокМмнн-нтчн P|7\ И(-р)\ - мг|м ГОНИ П. VI III» и 1<|Г>|>;ок«-|1нП.

Отображении ç : R-* > R- можно lailWitri- и nnv

ж

+

и

ru' .4(d) = ( ' ). Огмгтми, «mi р = ((,. <„,0) - нираыпри. т.е ; = ¿{х.у.р) = ç{r.ti:t,.t4,lt).

у ell) Г/ СО6" /

Л. IM V.ioftoilïl ItCptllHUK'XI ОГибрЯЛСРИНС гл = (vi ~ HOKÜMHOIIelMHO

т ■ run ff — у - Hill в 4- fx, х ¡.inH + и iочО + hj.

Пк' И' И»1*1 №tk IM lii<|illM'ii|Kihitill lin I С111|Г|)|.-|ЖГ1111И r". Henfiüuiuiuo 1Ч.|Г||ич|. \ll-|i\ mtin.i nullit (ll.ili рЖЫИ'ШИ) 1И\ X и юГ|^ь*1Ж1*ннЛ Р П.шГт пч- нримоП |юлмц ikiiuii.iiiwii i. Hllivminuiorii. и «к^ряжсннП lltlUTisily-liAsetJ Ilc^istijiiiim), и шиш г.тучле меру ыожно пыЛрпн. г.1Р,1\'К»11шм пбраш!.

DssniT.H) ^ -T(*„jn))1.

(SSn mît и nf nquoml diffrrmrr»)

Л (■«• ») =

! un, и ,1.4.ni- un и'М' i iipiuiiiM.n'i iaKofl каискччгim ш.ггмиП, чкЛы г\«м покрыт псе итобрпжгнио. Таким ч"||>.т>м им «фиксировали к.i.u< итжгмнП пикт, и тОражсмкн (грЬтрш-гi оикхнтелиио ipsiom <uinpbtrl-.'I ГШ/КГ Г||юрм\ 1Н|юка1И UPp> НХ «ТШПЛ.ИГМИЯ CVkUV КИПИМ 1ПЛТОМ Kl 1ЖС11 fuJTI. |||.|Г«>р МПИ Ш '.1UHII-UH VUIIIII МСрЫ О.

Hanf.. «-с oui HMn.ii>lil.i-.i, <' ючки ||и'мня 11МЧ1Н. 1Н11'.11>11оЛ • и<жн<и-м1. шиш'и'и ofi|mi мый комтлншмтыЛ ¡tiiopin il llh-Mix ( ишр< rational Algorithm). В in> i-im ine н'жт тс н ICII во-псрных икни piuvaiut pciiiui иск три р - Др. мы fu ira

|1Л< < ||Л1|им'.ап, Kiiuni iiiiuiii отПражринП у-(уя(х,. p,. Ap).p). ko-iito|imx iiij тшгшии шч-гпми |»«.in U'Di|>lMr н rcfpimtr. 'im шипами iiid'iKi.»m, Г(ч< ii.'iii о 1оГ||>аж1'1111я io.ii.ко ниш pm. Г\к мотр|ш

DssiïT. Ii Д,.) = V i Ар)) - ШДт,. и,.,')))3

<

* £ (гм-г,+ Ар-R<?U„u,.,,))")

i г у,Л))) - грпдипп тпГ>рпжр>тя Г (ИчпрЫоК п (х,, р,) - ЯкоПнрпп мпгрицп:

<Ъ>

"т

ïip

fit iff; Si

WT «7 JTfí

<».-»о| =

IpaQ

1 О -U ' О 1 X

1 0 -хяиО-кств

0 1 г ■ сп*0 - у ■ мпв

(А.».) =

t " -I/, 1 и 1 х, J"

<1>

Bu i di viitfrii « ш'шс.иш'.шшП wiKii ipotiim, иогмщ.ку VX(y>(j-,.yj;U))j-..в.)| может бы покомтнкчнноги умножения грилжчпп и м^рпжгния и миццинтнгл ivricit.

ПскоммЛ №ктор Ар -И1ЖРТ бып. ш.тиим при помощи решения по|>м.-|.1Ы1о|<1 у|>;ш1к-1111Я (normal ^nation'

II. intuirán и nu.H'

ДP = Z

VT(xé.p,.0)

y, ) Op \p-u

^Tix,.p„ 0)

Op lp-0

VpniuicHiii- {'il ................................н Gaur конструкпинтП форме:

ЛАр = Ь.

(1'■

с»,

(4)

- - £[' I L

VT(r,.j/,.<t)

VT(X„»„ 0)

Л

Op l|>-«J I" ' ' Op lp~4lj '

0p l,.-oJ

Псжомпшк-ншо viaipmiu Л и Ьвпп in ou следующим (Уцшэом :

,4|0,0| = V (

Л|0.1| = £

УГМп.и.. О)) у

0х )

0х

А 10.21 = £

I

.411,0] - Л |0.1]

- &T(<fi(zt,ji,:0))

Ох

0о

■ И*<, у.)

(6)

(7> (8)

2 Алгоритм решения

ILi iKiiow iujiuriit'|H"iiH'.ii'iiiiMX (|к1|>м>.1 ыпжио гфорыу.шроипм. г.нмушшиП .'Liro|miu:

2Г) Ri'k'i-Inilfou 1н\ччиг Coinpositioii.il Algorithm

///H lAlkrWjU MU*.

0.0. 'litiniii шча.1Л№ приГиижгши- p — (t,,lw.O). 0.1. Пичпг mu. Vflt1/i,Vi <•)) a-», .......к*, i M i ii [

II..*». Пи......Hin. Vr(r-(x.,v,.0))<vV:">I wéPMM (II.

0.4. Вычиглить Л = rríxi.^.O)'^-^'! J J m> <|*i»>mv. him (3M131.

OrWfffîUllî rilrf УШ'.'ШШг:|1>Ш«й |(IH- J

1. Вычислить (n'tiutpi fí(^x,.y,.p)) и гигк-мо координат нтбрлжеини T

2. Вы'тслпть - Г(у?(«|.И,:0)).

3. Вычислить Ь = V, jv7'(x..I/..U)'Vty/'| j [J?(v3(x„tf.:p))-T(vKeí «.:0))| "o«t«P4V-iíUJ I15MI7).

4. Р<шнть СЛАУ ( 4i Pi'iiK'iim'M 6y ит шшкя тчетир Др — (Д/ж< ДО)

j. II isK'iiiiii. нпчнлмпм нрнГмнжсш» p =. p — Др ('Inns Miiiiyr оГлг.юоэрн п-ч, чн> sua ппиш.uva иГ^ынныП ком по шннонмиЛ ллгормты).

Ii. Er. in ¡| Др Д/».-„„,. m ia кончить m,run. «имя. ннпчо ncpríini ш> шаг I.

Part II

Трехмерные изображения

Mil и мл i M'H't'K-'tti ill«'i .-nil тка Hli.THi rr irr i n-illil.iM irf'.patoi nc| «llorín rn ми i |к-\ vit'piiull r n'lJ. B> U'M pnccu.ilpititín I. |||КХ)ГЦ|.| кHI.IIIIH kiaip iiuuii f : H1 —f R3 r.ic ivminrio ним:

Cm в - »illв О sintf сов в О О О 1

X ' tj '

и +

s 1,

Тушнос Н|и'гЛрАита||11Р kuo|i uutni сптшчсппп поворот) иокрп оси . ня vrai "11 rutin нн нгкюр (t,J,,t) Tim ituMiic.»чти ЯкоГшгноП метрики ирромппк-м pro покоординатно:

Vi (-3*' tf- -) — хптв - цлтИ +1, :) = xsinW + i/ixxtO + tv {x,V,z) = I+Í,

Отметим. что h трехмерном riviae, n шипом к. i.-irrr прооОрдооплниЛ. iia|nuiprp p при MPI nui p — (tx,ty,t,, в), и пютеичиешт s - <f (*■!/■ -:p) — ^(x.y.z:tx,tv,t..O).

bi.i<»' <чIи>|imV ntpymi ta ui4\ uiiiiMMin.nuin. как и и uu черним r.iyw mi.i fr. им гцнит. обрл тнмП ко.нюношоннмП a.'iropH'ri<

Dss/ЛТ.П.Аг,) - ^1Г(ур(.г,,«,. -.;Лр»

Г в

fi /1 /1 £1

Jit, St. лг; «я

fl fl f¡ уа

«TT m, W,

$Г $Г

•И, m, г*Тф

П]И1 я = U ширни.» п|шм<*| un i

¿¿i«,*,*)-

(x„U<,*i) =

1 0 0 -х-sin«-»case О 1 (> х ■ сое в и яч» 0 0 1 0

Op I (—u

1 0 0 -у 0 1 0 i 0 0 10

('«Ун*«) =

10 0 —pi 0 10Т, 0 0 1 О

НО)

( )!,(<•. и,т> im......с.ihm 7Г(9(х4. у,. 0)U„ 1,)I

ru-

fe [3| -

*

c(xi,Vi,Zi) = R(v(x„vi,2„p)) - TMx,.u,,Zi,Q)).

Priiiciiiii",! СЛЛУ ЛДр — Ьбу.к-i неким ufi нгктор приращении нарамш-рии Др

Компьютерная нп.-щмн алоритмя fiy k-i иметь m кую же после, нжпелыккть liiainii. что н в цугмерном r.iv'ine,