CC BY
213
Диффузионно-тензорная МРТ в диагностике когнитивных нарушений у пациентов с болезнью Паркинсона
Мазуренко Е.В.1, Пономарев В.В.1, Сакович Р.А.2
1Белорусская медицинская академия последипломного образования, Минск 22-я городская клиническая больница, Минск, Беларусь
Mazurenka K.V.1, Ponomarev V.V.1, Sakovich R.A.2
Belarusian Medical Academy of Post-Graduate Education, Minsk 2Clinical Hospital №2, Minsk, Belarus
MR diffusion tensor imaging in diagnostics of cognitive impairment
in patients with Parkinson's disease
Резюме. Диффузионно-тензорная МРТ - новый метод нейровизуализации, позволяющий оценить микроструктурные нарушения головного мозга in vivo. Для выявления роли микроструктурного поражения белого вещества в развитии когнитивных нарушений у пациентов с болезнью Паркинсона обследовали 40 человек с данным заболеванием и 30 здоровых людей. Обследование включало исследование когнитивного статуса, аффективных расстройств и анализ показателей ДТ-МРТ в 36 значимых областях головного мозга. Выявлено, что различный профиль развивающихся когнитивных нарушений обусловлен особенностями трактографического паттерна микроструктурного поражения головного мозга - нарушения памяти сопровождаются снижением фракционной анизотропии в левой височной доле и повышением измеряемого коэффициента диффузии в гиппокампе. Выявлена роль мозолистого тела в генезе нарушений ряда когнитивных функций (внимание, память, исполнительные функции) при болезни Паркинсона, а также роль поясной извилины, передних и задних отделов поясного пучка в развитии когнитивных нарушений и аффективных расстройств у обследованных пациентов. Выявленный симптом«обрыва восходящих волокон мозолистого тела»может являться нейровизуализационным биомаркером развивающейся деменции при болезни Паркинсона. Ключевые слова: болезнь Паркинсона, диффузионно-тензорная магнитно-резонансная томография, фракционная анизотропия, когнитивные нарушения, деменция.
Медицинские новости. — 2014. — №10. — С. 69—75. Summary. Diffusion tensor imaging (DTI) is a new neuroimaging technique capable to evaluate the microstructural brain damage in vivo. To identify the role of white-matter lesions in the cognitive impairment in Parkinson's disease (PD) we examined 40 PD patients and 30 age-matched healthy controls with DTI and comprehensive cognitive evaluation. DTI parameters were analyzed in 36 regions of interests. Different profile of cognitive impairment was due to different patterns of microstructural brain alteration - memory impairment associated with significantly lower fractional anisotropy in the left temporal lobe and higher apparent diffusion coefficient in the hippocampus. We have identified the role of the genu of the corpus callosum in the development of cognitive impairment in PD and revealed a number of cognitive functions that were violated in its lesion (attention, memory, executive functions), as well as the role of the cingulum and the anterior and posterior cingulum bundles in cognitive impairment and affective disorders in PD. We found the«corpus callosum fibers rupture sign», which may be useful biomarker of dementia in PD. Keywords: Parkinson's disease, diffusion tensor imaging, fractional anisotropy cognitive impairment, dementia. Meditsinskie novosti. - 2014. - N10. - P. 69-75.
Одной из наиболее значимых медицинских и социальных проблем современности является существенное увеличение пациентов с когнитивными нарушениями (КН). Болезнь Паркинсона (БП) - второе по распространенности нейродегенеративное заболевание после болезни Альцгеймера. Развитие КН выступает одним из важнейших факторов, снижающих качество жизни пациентов с БП и ухаживающих за ними лиц [6-8, 10]. Несмотря на активное изучение этой проблемы во всем мире, эффективность диагностики КН в нашей стране пока остается на низком уровне.
В клинической практике КН диагностируются несвоевременно, так как нередко рассматриваются неврологами как сопутствующая или возрастная патология. Низкая эффективность диагностики КН обусловлена также отсутствием их четких
нейровизуализационных критериев. Наиболее часто используемые в клинической практике методы (компьютерная (KT) и магнитно-резонансная томография (MPT)) в стандартных режимах не выявляют каких-либо патогномоничных признаков при БП и позволяют определить только неспецифические атрофические изменения коры головного мозга, которые несколько более выражены, чем в среднем в популяции у лиц того же возраста [22]. В связи с этим возникает необходимость использования новых недавно внедренных в клиническую практику методов нейровизуализации, более чувствительных и специфичных, к которым относится диффузионно-тензорная МРТ (ДТ-МРТ).
ДТ-МРТ позволяет оценить структурные нарушения в мозге на клеточном уровне [4]. Метод основан на измерении величины и направленности диффузии мо-
лекул воды в каждом объемном элементе (вокселе) изображения [1, 3]. Диффузия воды происходит вдоль сохранного волокна аксона вследствие наличия у него изолирующей миелиновой оболочки, обозначая тем самым его направление и целостность, что легло в основу получения диффузионных тензорных изображений [1]. ДТ-МРТ является единственным не-инвазивным методом, позволяющим прижизненно изучать микроструктуру белого вещества, а также визуализировать пучки нервных волокон, соединяющих различные зоны мозга, то есть проводить трехмерную трактографию.
В отличие от стандартных импульсных последовательностей МРТ являющихся методиками качественного анализа, ДТ-МРТ дает возможность количественно оценивать полученные изображения. Основными показателями, вычисляемыми
из значений диффузионного тензора, являются измеряемый коэффициент диффузии (ИКД) и фракционная анизотропия (ФА). ИКД представляет собой рассчитанное значение коэффициента диффузии в каждом пикселе, при этом, чем больше «сила» диффузии, тем ярче пиксель и больше ИКД [4]. Очевидно, что диффузия воды в ликворе будет выше, чем в паренхиме мозга, где ее ограничивают естественные биологические барьеры -органеллы, крупные белки и мембраны [4].
ФА - это относительная величина, которая характеризует степень анизотропии, то есть степень направленности структур и их целостность [5]. ФА равна нулю, когда диффузия однородна во всех направлениях, при направленной диффузии значение ФА приближается к единице [4]. Значения ФА ближе к единице ожидаемо можно найти в высокоорганизованных структурах белого вещества (например, трактах). В менее организованных структурах серого вещества ФА должна быть существенно ниже. Гибель клеток вследствие нейродегенерации при БП удаляет диффузионные барьеры, что приводит к увеличению коэффициента диффузии и снижению анизотропии, что было продемонстрировано рядом авторов при ДТ-МРТ исследованиях нейродегенеративных заболеваний [14, 23].
При анализе ДТ-МРТ имеют место 2 подхода. Первый из них - определение показателей диффузионного тензора в областях интереса (regions of interests - ROI). Этот подход предполагает построение карт ФА и ручное выделение отдельных значимых структур головного мозга с определением в этих областях интереса скалярных индексов (коэффициента ФА и ИКД). Недостатком такого подхода является большая трудоемкость процесса, высокие требования к оператору и его уровню знаний анатомии головного мозга.
Второй подход анализа ДТ-МРТ основан на использовании специальных программных приложений для группового статистического анализа, включающего постпроцессинговую обработку данных каждого пациента и приведение их к единому стандартизированному пространству с последующим повоксельным анализом для определения статистически значимых различий между группами. Полученные результаты имеют графическое представление, при котором зоны статистически значимых различий картируются определенным цветом [2]. Существует несколько таких программных приложений, наиболее часто используются Statistical Parametric Mapping (SPM) и Functional MRI Software
Library (FSL). При этом сокращается время обработки полученных данных и исключается возможность субъективизма оператора, который имеет место при «ручном» выделении областей интереса. Вместе с тем теряется часть информации при приведении данных к единому стандартизированному пространству, что может обусловить изменение конечного результата. Таким образом, недостатки и достоинства есть у каждого подхода к анализу данных ДТ-МРТ.
В русскоязычной литературе исследование возможностей ДТ-МРТ с использованием группового статистического анализа проведено А.Ю. Ефимцевым на неоднородной группе пациентов с неопухолевыми заболеваниями ЦНС, в том числе 20 лиц с БП. У пациентов с БП с КН по сравнению с группой лиц с БП без КН автором выявлено снижение фракционной анизотропии в белом веществе лобных долей, в проекции мозолистого тела, а также базальных ядер (таламус, черная субстанция) [2]. H. Matsui и соавт. в 2007 г. обследовали группу пациентов с БП с деменцией и без деменции, при этом у лиц с деменцией выявлено снижение ФА в задних отделах поясной извилины [19]. T Hattori и соавт. выявлена корреляция уровня коэффициента ФА в белом веществе теменных долей с результатами тестирования по шкале MMSE [16]. При обследовании пациентов с БП с использованием ROI-подхода D.E. Vaillancourt удалось выявить важный нейровизуа-лизационный признак - снижение ФА в каудальных отделах черной субстанции (чС) [24]. Этот нейровизуализационный биомаркер был предложен D.E. Vaillancourt как дополнительный диагностический критерий выявления БП, значимость которого затем была подтверждена рядом авторов и кохрановским обзором 2013 г. (K. Yoshikawa и соавт., 2004; W. Zhan и соавт., 2012; C.J. Cochrane and K.P. Ebmeier, 2013) [11, 25, 26]. В нескольких работах выявлено диагностически значимое повышение ИКД или средней диффузионной способности (СДС) в области чС у пациентов с БП (G. Gattellaro, 2009, ST Schwarz и соавт., 2014) [14, 23]. В связи с этим требуется проведение дальнейших исследований по изучению значимости изменений ДТ-МРТ при БП. Очень важным является также выявление паттернов трактографической картины при КН у пациентов с БП, что углубит понимание особенностей патогенеза их развития.
Цель исследования - изучение диагностических возможностей ДТ-МРТ в выявлении когнитивных нарушений при болезни Паркинсона.
Материалы и методы
С января 2012 г. по май 2014 г. обследовали 40 пациентов с БП (23 (58%) мужчин, 17 (42%) женщин в возрасте от 41 до 79 лет, средний возраст - 63,2+9,9 года), находившихся на лечении в неврологических отделениях 5-й городской клинической больницы Минска, и 30 здоровых человек (группа контроля), сопоставимых по полу, возрасту, уровню образования. Оценивали выраженность двигательных нарушений по унифицированной рейтинговой шкале оценки проявлений БП - UPDRS (Unified Parkinson's Disease Rating Scale) III подраздел, аффективных нарушений по «Шкале депрессии Бека» [9], «Шкале Гамильтона для оценки депрессии» [15] и когнитивных расстройств по «Краткой шкале оценки психического статуса» (Mini-Mental State Examination - MMSE) [13], «Батареи исследования лобной дисфункции» (Frontal Assessment Battery - FAB) [12], «Шкале оценки когнитивных функций при болезни Паркинсона» (Parkinson's Disease-Cognitive Rating Scale - PD-CRS) [21]. Шкала PD-CRS позволяет охватить весь спектр КН при БП, включает тесты на внимание, память, исполнительные и зрительно-пространственные функции (в том числе тест рисования и копирования часов) и дает оценку субкортикального и кортикального дефицита. Данная шкала рекомендована экспертной комиссией Международного общества изучения двигательных расстройств и Европейской федерации неврологических сообществ для оценки КН у пациентов с БП при проведении научных исследований [18].
МРТ выполняли на томографе «Philips» с индукцией магнитного поля 1,5 Тесла в стандартных режимах и в режиме ДТ-МРТ (DTI medium). Полученные изображения обсчитывали с помощью встроенной постпроцессорной программы, которая включала построение карт ФА, вычисление ИКД, ФА и трактографию с реконструкцией проводящих путей в трехмерной плоскости. Используя карты фракционной анизотропии, у каждого пациента БП вручную в соответствии с МРТ-атласом трактов белого вещества были выделены значимые области мозга, в которых с помощью постпроцессорной программы выстроены все волокна белого вещества, проходящие через эту зону интереса (Track single ROI fibers) [20]. С целью выявления роли микроструктурного поражения белого вещества в формировании КН у пациентов с БП проанализировали показатели ДТ-МРТ в 36 значимых областях головного мозга, а именно в правой и левой поясной извилине (cingulum) (рис. 1), правом и левом
МЕДИЦИНСКИЕ НОВОСТИ
№10« 2014
70
Рисунок 1
Диффузионно-тензорная МРТ. Измерение ФА и ИКД в правой и левой поясной извилине
у. - ,:<»
g^-L
Р
Рисунок 2
Диффузионно-тензорная МРТ. Измерение ФА и ИКД в колене и валике мозолистого тела
228538/1
' . ■ ■
Л
Ш
р í ■ "
Рисунок З
Диффузионно-тензорная МРТ. Измерение ФА и ИКД в области хвоста гиппокампа
Трактография мозолистого тела пациента с БП с деменцией: визуально определяемый симптом «капюшона» в виде обрыва восходящих волокон мозолистого тела
верхнем продольном пучке (superior longitudinal fasciculus), своде мозга (fornix), колене и валике мозолистого тела (genu, splenium of the corpus collosum) (рис. 2), правом и левом переднем отделе поясного пучка (anterior cingulum bundles), правом и левом заднем отделе поясного пучка (posteior cingulum bundles), правой и левой теменной доле (parietal), правой и левой пре-фронтальной области (prefrontal), правой и левой затылочной доле (occipital), правой и левой орбито-фронтальной области (orbito-frontal), правой и левой височной доле (temporal), вентральном, медиальном и каудальном отделах ЧС с двух сторон, передних и задних квадрантов обоих полушарий головного мозга, мозолистом теле. Кроме того, проводили анализ зон интереса в области гиппокампа (головки и хвоста гиппокампа с двух сторон) с помощью другого инструмента постпроцессорной программы, позволяющей рассчитывать ФА и ИКД всех заинтересованных вокселей определяемого участка (Define multiple ROI) (рис. 3).
Статистический анализ осуществляли с помощью пакета программ STATISTICA 8.0 с использованием непараметрических методов, поскольку большинство анализируемых переменных не подчинялись закону нормального распределения. Критический уровень значимости при проверке статистических гипотез принимался равным 0,05.
Ь V А \ Г Ш- * Л* Т : \\ Ч F у J 221076/1 Ь Y 'Л by/ i;
> « : тНВ ■
_______ _F_ ИР «i "v H ■ Pre: '1
Müi » iPl^ltl |1Г|* Ilk Hi H i* IJÉMîH IïUi*W*
Представительство ООО «TAKEDA OSTEUROPA HOLDING GmbH» (АВСТРИЙСКАЯ РЕСПУБЛИКА) В РЕСПУБЛИКЕ БЕЛАРУСЬ 220073 г.Минск, ул.Ольшевского, 22 тел.: 312-12-01, факс: 202-62-09 Рег.уд.: № 1279/95/2000/05/08/10 от 27.04.2010г., № 8326/07/12 от 01.11.2012г. Для специалистов здравоохранения
Мощный современный антигипоксант для профилактики и лечения гипоксических и ишемических нарушений головного мозга и их последствий
СОХРАНИ КАЖДОЕ
МГНОВЕНИЕ ЖИЗНИ
1. Davalos A, Castillo J, Alvarez-Sabin, Secades JJ, Mercader J. Lopez S, Cobo E, Warach S, Sherman D, Clark WC, Lozano R. Stroke 2002; 33 : 2850-2857
2. Cohadon, F.,Richer, E. Poletto, B. Etude d'un precurseur des phospholipides le traitment des comas traumatiques graves. Neurochirurgie 1982; 28: 287-290
3. Galleti, R De Rosa, M. Cotticelli, M.G. Morana, A. Zappia, V. Biochemical rationale for the use of CDP-choline in traumatic brain ¡jury: pharmacokinetics of the oraly
Таблица! Корреляционные взаимосвязи между нарушением когнитивных функций и показателями ДТ-МРТ в значимых областях мозга
Нарушение когнитивных функций Снижение ФА Повышение ИКД
Внимание Колено мозолистого тела г=-0,44, р=0,004 правый верхний продольный пучок г=-0,39, р=0,01 поясная извилина с двух сторон г=-0,48, р=0,001 справа и г=-0,37, р=0,02 слева задние отделы поясного пучка с двух сторон г=-0,33, р=0,03 справа и г=-0,46, р=0,002 слева передние отделы поясного пучка справа г=-0,39, р=0,01 левая теменная область г=-0,43, р=0,005
Рабочая память Головка и хвост гиппокампа справа г=0,55, р=0,003 и г=0,53, р=0,006 и головка гиппокампа слева г=0,41, р=0,03 левая височная область г=0,52, р=0,001 колено мозолистого тела г=0,33, р=0,03 левая орбито-фронтальная область г=0,36, р=0,02 Головка гиппокампа справа г=-0,54, р=0,004 колено мозолистого тела г=-0,46, р=0,003 левая теменная область и левая префронтальная области г=-0,41, р=0,008 и г=-0,32, р=0,04 задние отделы левого поясного пучка г=-0,38, р=0,01 левая и правая орбито-фронтальные области г=-0,38, р=0,01 и г=-0,32, р=0,04
Краткосрочная память Передние отделы поясного пучка слева г=0,45, р=0,003 и справа г=0,37, р=0,01 левая префронтальная область г=0,44, р=0,005 Задние отделы левого поясного пучка г=-0,39, р=0,01
Долгосрочная память Передние отделы правого и левого поясного пучка г=0,40, р=0,008 и г=0,46, р=0,002 левая префронтальная область г=0,45, р=0,004 и правая затылочная доля г=0,38, р=0,01 Задние отделы левого поясного пучка г=-0,46, р=0,002 колено мозолистого тела г=-0,34, р=0,02 передние отделы правого поясного пучка г=-0,32, р=0,04 правая префронтальная область г=-0,38, р=0,01
Номинативная функция речи Левая орбито-фронтальная область г=-0,38, р=0,01 правая префронтальная область г=-0,33, р=0,04
Зрительно-пространственные нарушения Тест рисования часов Головка левого гиппокампа г=0,46, р=0,01 задние отделы левого поясного пучка г=0,42, р=0,006 и левая префронтальная область г=0,33, р=0,04 Колено мозолистого тела г=-0,35, р=0,02 задние отделы левого и правого поясного пучка г=-0,40, р=0,01 и г=-0,32, р=0,04 левая орбито-фронтальная область и префронтальная зона г=-0,44, р=0,006 и г=-0,35, р=0,02
Тест копирования часов Головка левого гиппокампа г=0,45, р=0,01 Те же области, что в тесте рисования часов, и передние отделы левого поясного пучка справа г=-0,39, р=0,01 левая теменная доля г=-0,37, р=0,02
Исполнительные функции Лексическая беглость речи Фонетическая беглость речи Левая височная доля г=0,37, р=0,02 Колено мозолистого тела г=-0,43, р=0,02 правая поясная извилина г=-0,40, р=0,03 задние отделы левого поясного пучка г=-0,48, р=0,01 правый верхний продольный пучок г=-0,37, р=0,04
Результаты и обсуждение
При проведении МРТ в стандартных режимах у всех пациентов с БП выявлены неспецифические атрофические изменения головного мозга, выраженность которых была значимо больше, чем в группе контроля. Так, ширина третьего желудочка, отражающая степень выраженности атро-фических изменений головного мозга, у пациентов с БП составила 8,81±2,83 мм, в группе контроля - 7,6±2,16 мм. Коэффициент Хукмана, характеризующий ширину боковых желудочков, у лиц с БП равен 6,15±2,04 мм, в группе контроля -5,33±0,43 мм. Пациентов с БП отличали более низкие показатели когнитивного
статуса согласно результатам нейропси-хологического тестирования по всем применяемым шкалам: MMSE (27,6±2,2 балла в сравнении с показателем в группе контроля 28,3±1,5 балла), FAB (15,3±2,5 и 16,9±1,3 балла соответственно), PD-CRS (85,5±17,0 и 96,9±10,9 балла соответственно). Проведение ДТ-МРТ позволило количественно оценить имеющиеся у пациентов с БП микроструктурные поражения головного мозга и сопоставить их с нарушениями различных когнитивных функций (табл. 1).
Так, нарушение внимания ассоциировалось с повышением ИКД в колене мозолистого тела, правом верхнем про-
дольном пучке и поясной извилине с двух сторон, а также задних отделах поясного пучка с двух сторон и передних отделах поясного пучка справа, левой теменной области. Снижение рабочей памяти сопровождалось значительным снижением ФА в левой височной области, головке и хвосте гиппокампа справа и головке гиппокампа слева, колене мозолистого тела и левой орбито-фронтальной области и повышением ИКД в головке гиппокампа справа, колене мозолистого тела, левой теменной области и пре-фронтальной областях, задних отделах левого поясного пучка, а также левой и правой орбито-фронтальных областях.
Нарушение краткосрочной памяти сопровождалось снижением ФА в передних отделах поясного пучка с двух сторон и префронтальной области слева, а также повышением ИКД в задних отделах левого поясного пучка. Снижение долгосрочной памяти кроме микроструктурного поражения зон, задействованных при краткосрочной памяти, включало поражение правой затылочной доли со снижением ФА и колена мозолистого тела с повышением ИКД.
Нарушение номинативной функции речи было обусловлено микроструктурными изменениями в правой префронтальной и левой орбито-фронтальной области, сопровождающимся повышением ИКД. Для выявления зрительно-пространственных нарушений при БП использовали тесты рисования и копирования часов, выполнение которых сопровождалось снижением ФА в задних отделах левого поясного пучка и левой префронтальной области и повышением ИКД в задних отделах левого и правого поясного пучка и левой орбито-фронтальной области. Выявленные корреляционные взаимосвязи между тестом рисования часов и микроструктурными нарушениями в префронтальной и орбито-фронтальной областях головного мозга могут свидетельствовать об участии исполнительных функций (задачи планирования и определения порядка действий) при выполнении данного задания. Как известно, копирование рисунка часов длительно остается сохранным у пациентов с БП и нарушается при про-грессировании КН, что сопровождается, по нашим данным, присоединением поражения левой теменной доли с повышением ИКД в этой области и левого гиппокампа со снижением ФА в зоне хвоста гиппокампа.
Нарушение исполнительных функций (тесты на лексическую и фонетическую беглость речи) сопровождались снижением ФА в левой височной доле и повышением ИКД в области колена мозолистого тела, правой поясной извилине и задних отделах левого поясного пучка.
Недавно опубликованные результаты исследований (Z. Zheng и соавт., 2014; K. Kamagata и соавт., 2012) подтверждают полученные данные корреляции параметров ДТИ и КН [17, 27].
В ходе исследования установлено, что развитие деменции у пациентов с БП сопровождалось нарастанием микроструктурного поражения белого вещества головного мозга с повышением суммарного ИКД от всех квадрантов головного мозга (p=0,04), особенно выраженным в задних
квадрантах и мозолистом теле с повышением ИКД (p=0,003 и p=0,003 соответственно). Отмечалось поражение верхних продольных пучков с двух сторон (p=0,01), правой поясной извилины (p=0,04), задних отделов левого поясного пучка (p=0,0002), левой теменной области (p=0,04) и правой префронтальной области (p=0,01) с нарастанием ИКД в этих областях мозга. Выявлено также значимое снижением ФА в передних отделах правого поясного пучка (p=0,01). Пациентов с деменцией отличало наличие более выраженных изменений в области хвоста гиппокампа (снижение ФА p=0,03, повышение ИКД p=0,04) и ЧС с повышением ИКД вентральных и каудальных отделов ЧС (p=0,03 и p=0,02 соответственно), расширением третьего желудочка (p=0,002).
У лиц с деменцией выявлен специфический визуально определяемый при трактографии симптом «обрыва восходящих волокон мозолистого тела», в первую очередь, от его передних отделов, идущих к лобным долям, сопровождающийся «обеднением» его трактографического рисунка. Большинство волокон мозолистого тела при этом принимает нисходящее направление, приобретая вид своеобразного «капюшона» (рис. 4). Этот симптом обозначен нами как симптом «капюшона». Чувствительность диагностики деменции у пациентов с БП с использованием ДТ-МРТ составила 88,9%, специфичность - 77,4%, диагностическая точность - 80%. Рассчитанные значения специфичности симптома «капюшона» для деменции при БП оказались снижены в связи с расчетом этого показателя в группе пациентов с БП, состоящей из когнитивно-интактных лиц (рис. 5), и обследованных с умеренными КН (у части также выявлен симптом «обрыва восходящих волокон мозолистого тела»). Эти пациенты, по-нашему мнению, являются группой риска развития деменции. В группе контроля симптом «капюшона» отсутствовал.
Результаты тестирования по всем применяемым шкалам показали, что когнитивное снижение у пациентов с БП сопровождается поражением комиссуральных волокон мозолистого тела со снижением ФА (MMSE p=0,01, FAB p=0,04) и повышением ИКД в этой области с наиболее значимым повышением в колене мозолистого тела (MMSE p=0,007, FAB p=0,0008, PD-CRS p=0,005). Отмечено поражение длинных ассоциативных волокон правого верхнего продольного пучка, соединяющего лобную, затылочную и теменную доли (MMSE p=0,007, FAB p=0,01), с
повышением ИКД этой зоны, поражение поясной извилины c повышением ИКД с двух сторон (MMSE p=0,01 справа, FAB p=0,03 справа и p=0,04 слева), передних отделов поясного пучка c двух сторон со снижением ФА (MMSE p=0,02 справа и p=0,01 слева, FAB p=0,0001 справа и p=0,02 слева) и повышением ИКД (MMSE p=0,01 справа, FAB p=0,01 справа и p=0,02 слева), а также задних отделов левого поясного пучка со снижением ФА (FAB p=0,02) и статистически значимым повышением ИКД этой области (MMSE p=0,0002, FAB p=0,01, PD-CRS p=0,002).
Когнитивное снижение сопровождалось также микроструктурным поражением теменной области с повышением ИКД (MMSE p=0,02 c двух сторон, FAB p=0,04 справа и p=0,002 слева, PD-CRS p=0,02 слева), затылочной области со снижением ФА (MMSE p=0,02 справа, PD-CRS p=0,04 справа) и повышением ИКД (FAB p=0,008 слева), гиппокампе со снижением ФА (MMSE p=0,01, FAB p=0,02 слева), префронтальной области с двух сторон со снижением ФА (MMSE p=0,03 справа и p=0,002 слева, FAB p=0,02 слева, PD-CRS p=0,02 слева) и повышением ИКД (MMSE p=0,01 справа, FAB p=0,008 справа и p=0,03 слева, PD-CRS p=0,01 справа). Снижение бальной оценки FAB и субкортикальной оценки шкалы сопровождалось снижением ФА в левой орбито-фронталь-ной области (FAB p=0,01 и PD-CRS p=0,04) и левой височной области (FAB p=0,01 и PD-CRS p=0,03), заинтересованности которых не выявлено при тестировании по шкале MMSE.
Оцениваемые с помощью ДТ-МРТ микроструктурные изменения в ЧС также имели большую диагностическую значимость, поскольку позволяли провести дифференциальную диагностику группы с БП с группой контроля, а также лиц с БП с деменцией и без нее. Пациентов с БП отличало статистически достоверное повышение ИКД в вентральных и кау-дальных отделах ЧС (p=0,008 и p=0,02 соответственно), а также суммарной ИКД ЧС (p=0,02). Пациенты с деменцией имели более выраженные микроструктурные изменения ЧС, чем лица с БП без деменции, что сопровождалось дальнейшим повышением ИКД вентральных и каудальных отделов ЧС.
Анализ данных ДТ-МРТ проведенный с помощью группового статистического анализа на основе программы FSL, подтвердил результаты, полученные с помощью ROI-анализа данных, и также показал у пациентов с деменцией снижение ФА в задних отделах головного мозга,
МЕДИЦИНСКИЕ НОВОСТИ
№10« 2014
74
мозолистом теле, а также белом веществе лобных долей.
Выраженность двигательных нарушений по шкале UPDRS коррелировала с выраженностью микроструктурного поражения волокон правого верхнего продольного пучка (р=0,04), правой поясной извилины (р=0,03) и задних отделов правого поясного пучка (р=0,04), левой теменной области (р=0,04).
Пациенты с БП имели значимо большую выраженность депрессивных нарушений. Оценка выраженности депрессии по шкале Гамильтона у них составила 8,0±5,9 балла, по шкале Бека - 12,9±5,4 балла, в группе контроля - 2,5±2,9 балла и 4,8±4,6 балла соответственно. Лица с БП с депрессией отличало от пациентов с БП без депрессии снижение ФА в задних отделах поясного пучка с двух сторон (р=0,04 справа и р=0,01 слева) и повышение ИКД в этой области (р=0,009), также отмечено повышение ИКД левой орбито-фронтальной области (р=0,007), задних левых квадрантов головного мозга (р=0,01) и колена мозолистого тела (р=0,01).
Таким образом, ДТ-МРТ позволяет выявить и количественно оценить ранние микроструктурные изменения головного мозга и локализовать поражения различных когнитивных функций у пациентов с БП. Анализ результатов проведенного исследования подтвердил ранее полученные данные о том, что микроструктурные изменения головного мозга вследствие нейродегенерации сопровождаются снижением ФА и повышением ИКД в областях нейродегенеративных изменений. При этом повышение ИКД, по-нашему мнению, является более ранним маркером начавшегося патологического процесса, а коэффициент ФА отражает
более выраженные и глубоко зашедшие изменения.
Различный профиль развивающихся КН обусловлен особенностями трактогра-фического паттерна микроструктурного поражения головного мозга - нарушения памяти связаны с дисфункцией височной доли, в частности ее медиобазальных отделов (гиппокампа). Выявлена роль мозолистого тела в генезе нарушений ряда когнитивных функций (внимание, память, исполнительные функции) у пациентов с БП, а также роль поясной извилины и передних и задних отделов поясного пучка в развитии КН и аффективных расстройств при БП. Развитие деменции с множественным нарушением когнитивных функций сопровождается вовлечением задних (теменно-затылочных) отделов коры. Уникальная возможность прижизненного изучения микроструктурных нарушений головного мозга в генезе КН при БП позволяет с помощью ДТ-МРТ установить механизмы, лежащие в основе их раннего развития, проводить раннюю диагностику и своевременную патогенетическую коррекцию.
Л И Т Е Р А Т У Р А
1. Добрынина Л.А., Коновалов Р.Н., Кремнева Е.И., Кадыков А.С. // Анналы клинической и экспериментальной неврологии. - 2012. - Т.6, №2. - С.4-10.
2. Ефимцев А.Ю. Возможности диффузионной тензорной магнитно-резонансной томографии в оценке поражения проводящих путей при неопухолевых заболеваниях головного мозга: автореф. дис. ... канд. мед. наук / А.Ю. Ефимцев. - СПб, 2011. - 23 с.
3. Евстигнеев В.В., Кистень О.В., Булаев И.В., Са-кович Р.А. // Вестник Казахского национального медицинского университета. Специализированный выпуск. - 2012. - С.19-21.
4. Китаев С.В., Попова Т.А. Принципы визуализации диффузионного тензора и его применение в неврологии. Анналы клинической и экспериментальной неврологии. - 2012. - Т.6, №1. - С.48-53.
5. Куликова С.Н., Брюхов В.В., Переседова А.В., Кротенкова М.В., Завалишин И.А. // Журнал неврологии и психиатрии. - 2012. - Вып.2, №2. - С.52-59.
6. Нодель М.Р., Яхно Н.Н. // Болезнь Паркинсона и расстройства движений: руководство для врачей по материалам I Национального конгресса. - М., 2008. - С.92-94.
7. Aarsland D, Bronnick K, Ehrt U., et al. // J. Neurol. Neurosurg. Psychiatry. - 2007. -Vol.78. - P.36-42.
8. Aarsland D, Larsen J.P., Karlsen K, Lim N.G., Tandberg E. // International Journal of Geriatric Psychiatry. - 1999. - Vol.14. - P.866-874.
9. BeckА.Т, WardC.H., MendelsonM. et al. // Archives of General Psychiatry. - 1961. -Vol.4.
10. ChaudhuriK.R., Healy D.G., Schapira A.H. // Lancet Neurol. - 2006. - Vol.5 (3). - P.235-245.
11. Cochrane C.J, EbmeierK.P. // Neurology. - 2013. -Vol.80. - P.857-864.
12. Dubois B, Slachevsky A., LiVan I, Plllon B. // Neurology. - 2000. - Vol.55, N11. - P.1621-1626.
13. Folstein M.F, Folstein S.E., McHugh P.R. // J. Psychiatr. Res. - 1975. - Vol.12. - P.189-198.
14. Gattellaro G, MinatiL, GrisoliM. et al. // AJNR Am. J. Neuroradiol. - 2009. - Vol.30. - P.1222-1226.
15. Hamilton M. // Journal of Neurology. Neurosurgery and Psychiatry. - 1960. - Vol.23. - P.56-62.
16. Hattori T., Orimo S, Aoki S. et al. // Hum. Brain Mapp. - 2012. - Vol. 33. - P.727-739.
17. Kamagata K, Motoi Y, Abe O. et al. // AJNR Am. J. Neuroradiol. - 2012. - Vol.33. - P.890-895.
18. Litvan I, Goldman J.G., Tröster A.I. et al. // Movement Disorders. - 2012. - Vol.27, N3. - P.349-356.
19. MatsuiH, NishinakaK, Oda M. et al. // Acta Neurol. Scand. - 2007. -Vol.116. - P.177-181.
20. MoriS, Wakana S, Nagae-PoetscherL.M, VanZijl P.C.M. // MRI atlas of human white matter. - Elsevier. -284 p.
21. Pagonabarraga J, Kulisevsky J, Llebaria G. et al. // Movement Disorders. - 2008. - Vol.23, N7. -Р.998-1005.
22. Pyatigorskaya N, Gallea C, Garcia-Lorenzo D. et al. // Therapeutic Advances in Neurological Disorders. -2014. - Vol.7, N4. - P.206-220.
21. Schwarz SI, Abaei M, Gontu V. et al. // NeuroImage: Clinical. - 2013. - Vol.3. - P.481-488.
22. Vaillancourt D.E., Spraker M.B, Prodoehl J. et al. // Neurology. - 2009. - Vol.72. - P.1378-1384.
23. Yoshikawa K, Nakata Y, Yamada K, Nakagawa M. // J. Neurol. Neurosurg. Psychiatry. - 2004. - Vol.75. -P.481-484.
24. Zhan W, Kang G.A., Glass G.A. et al. // Movement Disorders. - 2012. - Vol.27, N1. - P.90-97.
25. Zheng Z, Shemmassian S, Wijekoon C. et al. // Hum. Brain Mapp. - 2014. - Vol.35, N4. - P.1325-1333.
Работа проведена с поддержкой гранта БФФИ № М13-053.
Поступила 12.09.2014 г.
Вниманию авторов и рекламодателей
Многие интересные, новаторские идеи и технологии не доходят до конечного пользователя. Причин этому много. Для многократного увеличения читаемости и цитируемости предлагаем активнее пользоваться нашими дополнительными услугами: одновременно с опубликованием в журнале «Медицинские новости» Вы можете заказать размещение Ваших статей на нашем сайте www.mednovosti.by, имеющем посещаемость 180-230 тыс. кликов в месяц из 112 стран мира. Также на сайте можно активировать и ранее опубликованные в журнале статьи в разделе «Медицинские новости. Архив», начиная с 2007 г. Это будет способствовать увеличению читаемости Ваших статей в десятки раз и цитируемости - не менее чем в 4,5 раза.
Подробности на сайте www.mednovosti.by в разделе «О сайте».
Справки по телефону в Минске: (+375 17) 226-03-95
