Одинак М.М., Емелин А.Ю., Декан В.С., Лобзин В.Ю

Одинак М.М., Емелин А.Ю., Декан В.С.*, Лобзин В.Ю.
* кафедра рентгенологии Военно-медицинской академии
СОВРЕМЕННЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ НЕЙРОВИЗУАЛИЗАЦИИ В
ДИАГНОСТИКЕ ДЕМЕНЦИЙ
Резюме
Ранняя диагностика, профилактика и лечение деменции в настоящее время
являются одной из основных медико-социальных проблем в современной неврологии и
психиатрии, что обусловлено постепенным старением населения и как следствие –
увеличением количества связанных с возрастом заболеваний.
www.nevrovma.ru
1
Эффективность
проводимых
мероприятий
во
многом
определяется
своевременностью начала специфической терапии, в связи с чем
клиническая
идентификация и дифференциальная диагностика деменции являются особенно
важными на ранних стадиях заболевания.
Совершенствование методов ранней
диагностики может позволить решить ряд чрезвычайно актуальных задач: 1)
обеспечить
своевременное
прогрессирования
начало
заболевания;
3)
адекватной
терапии;
2)
уменьшить
частоту
и
снизить
темпы
отложить
сроки
госпитализации; 4) своевременно планировать социальные мероприятия; 5) снизить
экономические затраты.
Диагностика нозологических состояний, способных приводить к развитию
деменции представляет собой сложную комплексную задачу, включающую следующие
основные
методы:
клинический,
нейропсихологический,
лабораторный,
инструментальный, нейровизуализационный, патоморфологический.
Большую роль в диагностике деменций сыграло внедрение в клиническую
практику компьютерной и магнитно-резонансной томографии (КТ и МРТ), которые
сегодня используются как скриннинговые рутинные методики. Одной из основных
задач методов структурной нейровизуализации является выявление заболеваний,
потенциально курабельных с точки зрения дальнейшего прогрессирования деменции
(нормотензивная гидроцефалия, объемные поражения, хроническая субдуральная
гематома). Приблизительно у 5% пациентов с первичным диагнозом деменции
альцгеймеровского типа при рутинной нейровизуализации определяются другие
заболевания [Knopman D.S. et al., 2001]. Кроме
того, использование современных
высокопольных магнитно-резонансных томографов позволяет уточнить локализацию и
степень выраженности атрофических изменений в различных регионах головного
мозга, выявить признаки цереброваскулярного заболевания [Petrella J.R. et al., 2003].
МР-картина при болезни Альцгеймера характеризуется наличием признаков
церебральной атрофии, которая весьма вариабельна как по степени выраженности, так
и по преимущественной локализации атрофического процесса. В большинстве случаев
наблюдается диффузная корковая смешанная атрофия (внутренняя и наружная) с
преобладанием атрофических изменений в височно-теменных отделах коры головного
мозга [Hsu Y.Y et al., 2001].
Преимущественное вовлечение в патологический процесс медиобазальных
структур височной
доли
(энторинальная
www.nevrovma.ru
кора
и
гиппокамп)
подтверждается
2
многочисленными исследованиями с использованием МРТ, в которых показана
значительная атрофия серого вещества гиппокампа у больных с болезнью Альцгеймера
по сравнению с контрольной группой [Killiany R. J. et al., 2002]. Оценить наличие и
выраженность атрофии гиппокампа можно как визуально (наиболее информативными
являются коронарные срезы), так и с помощью волюметрических методов.
Атрофический процесс, преимущественно захватывающий лобную и височную кору
характерен для деменций лобного типа, а деменция с тельцами Леви может проявляться
фокусированной атрофией среднего мозга, гипоталамуса и substantia innominata, при
относительно сохранных гиппокампах и теменно-височной коре [Whitwell J.L. et al.,
2007].
Кроме типичных атрофических изменений при деменциях альцгеймеровского
типа частыми нейровизуализационными находками являются феномен лейкоараиозиса,
частота которого нарастает с увеличением возраста больных, и небольшие
ишемические очаги, указывающие на возможное наличие сопутствующего сосудистого
поражения мозга.
Нейровизуализационная
картина
при
сосудистой
деменции
может
быть
представлена либо множественными корковыми или подкорковыми ишемическими
очагами (мультиинфарктная деменция), либо единичными постишемическими очагами,
расположенными в областях мозга, особо значимых для мнестико-интеллектуальной
деятельности (таламус, базальные ганглии, медиобазальные отделы лобных и височных
долей, угловая извилина) [Дамулин И.В., 1999; Яхно Н.Н. и соавт., 2001]. Однако
наиболее частой причиной сосудистой деменции является поражение малых сосудов,
приводящих к развитию распространенного лейкоараиозиса, часто сочетающегося с
лакунарными инфарктами, и постгеморрагическими мелкими очагами в подкорковой
области [Frisoni G. Et al., 2003; van Straaten E.C. et al., 2003]. Практически всегда при
сосудистой деменции с помощью структурной нейровизуализации выявляются
признаки
церебральной
атрофии
в
виде
расширения
желудочков
мозга
и
субарахноидальных пространств, что может вызвать определенные трудности при
проведении дифференциального диагноза с деменцией дегенеративного типа.
В связи с этим большой интерес представляют методы функциональной
нейровизуализации, среди которых достаточно широкое распространение получили
позитронная
эмиссионная
томография
(ПЭТ),
однофотонная
эмиссионная
компьютерная томография (ОФЭКТ), магнитно-резонансная спектроскопия (МРС),
www.nevrovma.ru
3
функциональная МРТ. Основными показаниями к проведению функциональной
нейровизуализации являются: 1) диагностика ранних форм деменций; 2) выявление лиц
с высоким риском развития деменции; 3) проведение дифференциального диагноза
между различными типами деменций; 4) быстрое прогрессирование деменции,
несмотря на проводимую терапию; 5) подтверждение органической природы
заболевания в отсутствие изменений при структурной нейровизуализации; 6)
прогнозирование течения заболевания; 7) оценка эффективности проводимой терапии.
С
внедрением
методов
функциональной
нейровизуализации
появилась
возможность раннего выявления нарушений функции головного мозга, даже в тех
случаях, когда КТ и МРТ не выявляют специфических структурных изменений.
С помощью ПЭТ при болезни Альцгеймера выявляется выраженное фокальное
уменьшение
церебрального
ассоциативных
областях
метаболизма преимущественно
коры
(задняя
поясная,
в
неокортикальных
височно-теменная
и
лобная
мультимодальная кора), причем изменения выражены больше в доминантом
полушарии. В то же время относительно сохранными остаются базальные ганглии,
таламус, мозжечок и кора, отвечающая за первичные сенсорные и моторные функции
[Alexander G.F. et al, 2002; Silverman D.H., 2004]. Наиболее типичным для БА считается
билатеральный гипометаболизм в височно-теменных областях головного мозга
[Hoffman J.M. et al, 2000; Petrella J.R. et al., 2003].
Деменция, обусловленная цереброваскулярным заболеванием, характеризуется
преимущественным поражением лобных долей, включая поясную извилину и верхнюю
лобную извилину [Nagata K. et al., 2000].
При сосудистой деменции обычно
обнаруживаются «пятнистые» участки снижения метаболизма в белом веществе и коре,
часто поражаются мозжечок и субкортикальные структуры. У пациентов с
субкортикальной артериолосклеротической деменцией гипоперфузия в лобной коре,
особенно в префронтальных областях коррелирует с выраженностью патологических
изменений белого вещества в лобной и теменной долях [Tullberg M. Et al., 2004]. При
фронтотемпоральной деменции выявляется снижение метаболизма в лобных, передних
и медиальных отделах височной коры. У пациентов с болезнью телец Леви отмечается
билатеральный височно-теменной дефицит метаболизма, напоминающий изменения
при болезни Альцгеймера, но при этом часто вовлекаются затылочная кора и мозжечок,
которые обычно интактны при деменции альцгеймеровского типа [Okamura N., et al.,
2001;
Pakrasi
S.,
O'Brien
J.T.,
2005].
www.nevrovma.ru
Более
высокой
чувствительностью
4
и
специфичностью обладают методики ПЭТ с лигандами амилоида, способные еще на
додементной стадии заболевания выявлять характерные изменения метаболизма, что
позволяет рассматривать возможность использования ПЭТ как предиктора развития
деменции альцгеймеровского типа [Mintun M.A. et al., 2006; Edison P. Et al., 2007;
Nordberg A., 2007].
Несмотря на высокую информативность ПЭТ, трудоемкость и дороговизна
исследования не позволяют пока сделать этот метод рутинным, поэтому в клинической
повседневной практике в качестве альтернативного метода используется ОФЭКТ.
Характерными
изменениями
регионального
кровотока
при
деменции
альцгеймеровского типа является билатеральное снижение перфузии в височных и
теменных областях, при этом двигательная и чувствительная кора остаются
относительно сохранными [Kogure D. Et al., 2000]. По мере развития заболевания
появляются изменения перфузии в лобной коре, подтверждающие точку зрения, что с
прогрессированием заболевания функциональные изменения распространяются от
задних отделов мозга к передним [Camargo E., 2001].
Особую значимость метод приобретает в случаях, когда данные клинического,
нейропсихологического, МРТ-обследования не позволяют однозначно судить о форме
деменции. При болезни Альцгеймера снижение перфузии билатерально в задних
отделах мозга может сочетаться с односторонним снижением перфузии в передних
отделах, а при наличии билатеральной передней гипоперфузии, билатеральной
передней в сочетании односторонней гипоперфузией в задних отделах или
«пятнистых» изменений следует думать о сосудистой деменции. При постинсультной
деменции наряду с выраженной зоной гипоперфузии соответствующей области
постишемических изменений, выявляются участки сниженной перфузии далеко
выходящие за пределы структурных изменений. При субкортикальной сосудистой
деменции часто выявляется гипоперфузия в лобных отделах и в проекции базальных
ганглиев в отличие от болезни Альцгеймера. Моторная и сенсорная кора могут быть
также вовлечены. Наличие очаговых изменений в подкорковых областях может
сопровождаться гипоперфузией в близлежащих корковых зонах, что объясняется
синдромом разобщения корково-подкорковых образований [Camargo E., 2001].
Выявление значимой гипоперфузии в затылочных областях позволяет диагностировать
деменцию с тельцами Леви, а преимущественное снижение перфузии в лобных отделах
позволяет заподозрить вариант деменции лобного типа [Bonte F.J. et al., 2001; Pakrasi S.,
www.nevrovma.ru
5
O'Brien J.T., 2005].
Применение ОФЭКТ наиболее успешно в дифференциальной
диагностике болезни Альцгеймера от сосудистой деменции и от фронтотемпоральной
деменции, и в меньшей степени в возможностях выявления отличий при болезни
Альцгеймера
и
деменции
с
тельцами
Леви,
между
сосудистой
деменцией,
фронтотемпоральной деменцией и прогрессирующей афазией.
Протонная
магнитно-резонансная
спектроскопия
позволяет
неинвазивно
оценивать количественно уровень метаболитов в различных отделах мозга [Doraiswamy
P.M., et al., 2000]. С помощью МРС можно визуализировать и оценивать следующие
метаболиты:
N-ацетиласпартат
(NAA),
миоинозитол,
холин,
глицин,
креатин/фосфокреатин, липиды, лактат. Особый интерес вызывает метаболизм NAA,
который
в основном отражает состояние нейронального пула. Уровень NAA
уменьшается в случаях потери нейронов или при функциональных повреждениях, еще
не вернувшихся к нормальному уровню во время восстановления. Повышение уровня
миоинозитола может отражать глиоз, мембранную дисфункцию, повреждения
цитоскелета. Повышение уровня холина может отражать клеточную пролиферацию, но
также и потерю миелина.
У пациентов с болезнью Альцгеймера обнаруживается уменьшение уровня NAA
в теменной и височной долях, повышение уровня миоинозитола в задней поясной
извилине, снижение отношения NAA/креатин в левом и правом гиппокампах [Hsu Y.Y.
et al., 2001; Valenzuela M.J., Sachdev P., 2001; Martínez-Bisbal M.C. et al., 2004]. Анализ
изменения соотношения различных метаболитов друг к другу позволил сделать вывод,
что уменьшение коэффициента NAA/креатин, наблюдающееся у больных с деменцией,
характеризует
утрату
нейронов,
увеличение
значения
коэффициента
Миоинозитол/креатин является патологическим признаком глиоза,
а повышение
коэффициента Холин/креатин отражает глубокий холинергический дефицит [Kantarci
K. et al., 2004].
Важно отметить, что повышение концентрации миоинозитола
определяется уже на стадии умеренных когнитивных нарушений, а на продвинутых
стадиях количество метаболитов коррелирует со степенью когнитивных нарушений,
что может быть использовано для мониторинга течения болезни
и оценки
эффективности проводимого лечения [Jones R.S., Waldman A.D., 2004].
У пациентов с субкортикальной артериолосклеротической энцефалопатией в
зонах перивентрикулярного лейкоараиозиса определяется снижение коэффициентов
NAA/креатин и NAA/холин [Brooks W.M. et al., 1997].
www.nevrovma.ru
В целом нарушение
6
концентрации метаболитов при сосудистой деменции наиболее выражено в белом
веществе, в то время как при болезни Альцгеймера в сером [Jones R.S., Waldman A.D.,
2004]. В то же время у пациентов с лакунами и лейкоареозом определяются изменения
метаболизма в корковых, преимущественно фронтальных отделах, по-видимому,
вследствие разрыва корково-подкорковых связей, что может рассматриваться в
качестве предиктора развития когнитивных расстройств на ранних стадиях сосудистого
процесса [Capizzano A.A. et al.,2000].
Перфузионная МР томография, основанная на регистрации быстрых Т2взвешенных
изображений
во
время
внутривенного
введения
парамагнитного
контрастного вещества, позволяет измерять различные гемодинамические параметры,
включая объемный мозговой кровоток. В отличие от ПЭТ, методика требует меньше
времени на проведение и реально выполнима на высокопольных томографах. Однако,
количество выполненных исследований у больных с деменцией мало, что не позволяет
провести подробный анализ материала. Тем не менее, результаты, полученные с
использованием перфузионной МР томографии сопоставимы с результатами при
проведении ПЭТ.
Функциональная МР томография является методикой, позволяющей определять
области головного мозга, в котором наблюдается повышенная активность при
проведении различных стимулов и решениях тестов. Хотя в настоящее время методика
не используется в рутинном обследовании пациентов с когнитивными нарушениями,
несомненен ее потенциал в ранней идентификации пациентов с продромальной
деменцией.
Возможно также использование методов функциональной нейровизуализации с
одновременным проведением нейропсихологических тестов. С помощью ПЭТ,
ОФЭКТ, функциональной МРТ показана активизация ряда структур головного мозга
при проведении тестов, связанных с воспроизведением кратковременной памяти
(медиальная височная, префронтальная, латеральная теменная кора, прекунеус, задние
отделы поясной извилины, мозжечок).
Появление современных методов диагностики заболеваний, сопровождающихся
развитием деменции диктует необходимость разработки более четких показаний к
проведению того или иного метода функциональной нейровизуализации. В основу
такого подхода на наш взгляд может быть положен тщательный сбор анамнеза,
выявление особенностей когнитивных нарушений, в том числе, полученных при
www.nevrovma.ru
7
нейропсихологическом тестировании, наличие других неврологических и психических
симптомов. В частности, на наш взгляд методу ОФЭКТ следует отдавать предпочтение
в том случае, если есть серьезные основания
подозревать у пациента наличие
возможной сосудистой деменции с целью ее дифференциальной диагностики от других
типов деменции, а при подозрении на деменцию альцгеймеровского типа или другие
первично-дегенеративные процессы методом выбора может служить ПЭТ. Огромный
интерес вызывают перспективы использования функциональной нейровизуализации в
ранней диагностике деменций, когда отсутствуют структурные изменения, но высока
вероятность
прогрессирования
уже
существующих
умеренных
когнитивных
нарушений. Проблема диагностики деменций, особенно ранней, и соответственно
выбора лечебной стратегии, настолько сложна, что необходимы дополнительные
исследования с обязательным тесным взаимодействием специалистов по лучевой
терапии и клиницистов.
www.nevrovma.ru
8
ЛИТЕРАТУРА
1.
Knopman D.S., DeKosky S.T., Cummings J.L., et al. Practice parameter:
diagnosis of dementia (an evidence-based review). Report of the Quality Standards
Subcommittee of the American Academy of Neurology. //Neurology. – 2001. - N.56. –
P.1143–1153.
2.
Petrella J.R., Coleman R. E., Doraiswamy P.M. Neuroimaging and Early
Diagnosis of Alzheimer Disease: A Look to the Future. //Radiology. - 2003. - N.226. –
P.315-336.
3.
Hsu Y.Y., Du A.-T., Schuff N., Weiner M. Magnetic Resonance Imaging and
Magnetic Resonance Spectroscopy in Dementias// J.Geriatr Psychiatry Neurol. – 2001. –
Vol.14, N.3. – P.145–166.
4.
Killiany R. J., Hyman B. T., Gomez-Isla T. et al. MRI measures of entorhinal
cortex vs hippocampus in preclinical AD// Neurology. - 2002. – N.58. – P.1188-1196.
5.
Whitwell J.L., Weigand S.D., Shiung M.M. et al. Focal atrophy in dementia
with Lewy bodies on MRI: a distinct pattern from Alzheimer's disease.// Brain. - 2007. –
Vol.130, N.3. – P.708-719.
6.
Дамулин И.В. Сосудистая деменция //Неврологический журнал. – 1999. -
№.3. – С.4-11.
7.
Яхно Н.Н., Левин О.С., Дамулин И.В. Сопоставление клинических и
МРТ-данных при дисциркуляторной энцефалопатии. Сообщение 2: когнитивные
нарушения // Неврол. журн. – 2001. –Т.6, №.3. – С. 16–18.
8.
Frisoni G.B., Scheltens P.H., Galluzzi S. et al. Neuroimaging tools to rate
regional atrophy, subcortical
and
cerebrovascular disease, and regional cerebral blood flow
metabolism: consensus paper of the EADC // J. Neurol. Neurosurg. Psychiatry.- 2003.-
Vol.74, N.10 - P. 1371 - 1381.
9.
van Straaten E.C., Scheltens P., Knol D. et al. Operational Definitions for the
NINDS-AIREN Criteria for Vascular Dementia. An Interobserver Study//Stroke. - 2003.N.34. – P.1907.
10.
Silverman D.H.. Brain 18F-FDG PET in the Diagnosis of Neurodegenerative
Dementias: Comparison with Perfusion SPECT and with Clinical Evaluations Lacking
Nuclear Imaging. //Journal of Nuclear Medicine. – 2004. -Vol. 45, N.4. – P.594-607.
www.nevrovma.ru
9
11.
Alexander G.F., Chen K., Pietrini P. et al. Longitudinal PET Evaluation of
Cerebral Metabolic Decline in Dementia: A Potential Outcome Measure in Alzheimer`s
Disease Treatment Studies. // Am J Psychiatry. – 2002. - Vol.159, N.5. – P.738-45.
12.
Hoffman J.M., Welsh-Bohmer K.A., Hanson M. rt al. FDG PET Imaging in
Patients with Pathologically Verified Dementia. // Journal of Nuclear Medicine. – 2000. - Vol.
41, N.11. – P. 1920-1928.
13.
Nagata K., Maruya H., Yuya H. et al. Can PET Data Differentiate Alzheimer's
Disease from Vascular Dementia?//Annals of the New York Academy of Sciences. – 2000. N.903. – P.252-261.
14.
Tullberg M., Fletcher E., DeCarli C. et al. White matter lesions impair frontal
lobe function regardless of their location.//Neurology. – 2004. N.63. – P.246-253.
15.
Okamura N., Arai H., Higuchi M., et al. [18F]FDG-PET study in dementia
with Lewy bodies and Alzheimer’s disease. //Prog Neuropsychopharmacol Biol Psychiatry. 2001. - N.25. – P.447-456.
16.
Pakrasi S., O'Brien J.T. Emission tomography in dementia.// Nucl Med
Commun. – 2005. – Vol.26, N.3. – P.189-96.
17.
Mintun M.A., Larossa G.N., Sheline Y.I. et al. [11C]PIB in a nondemented
population: potential antecedent marker of Alzheimer disease//Neurology. – 2006. – Vol.67,
N.3. – P.446-52.
18.
Edison P., Archer H.A., Hinz R. et al. Amyloid, hypometabolism, and
cognition in Alzheimer disease: an [11C]PIB and [18F]FDG PET study//Neurology. – 2007. –
Vol.68, N.7. – P.501-8.
19.
Nordberg A. Amyloid imaging in Alzheimer's disease// Curr Opin Neurol. –
2007. – Vol.20, N.4. – P.398-402.
20.
Kogure D., Matsuda H., Ohnishi T., et al. Longitudinal evaluation of early
Alzheimer’s disease using brain perfusion SPECT. //J. Nucl Med. – 2000, N.41. – P.1155–62.
21.
Camargo E.E. Brain SPECT in Neurology and Psychiatry. //Journal of Nuclear
Medicine. - 2001. - Vol. 42, N.4. – P. 611-623.
22.
Bonte F.J., Weiner M.F., Bigio E.H., White C.L. SPECT Imaging in
Dementias. // Journal of Nuclear Medicine. – 2001. - Vol.42, N.7. – P.1131-1133.
23.
Doraiswamy P.M., Chen J.G., Charles H.C. Brain magnetic resonance
spectroscopy: role in assessing outcomes in Alzheimer’s disease. //CNS Drugs. – 2000. N.14. - P457-472.
www.nevrovma.ru
10
24.
Valenzuela
M.J.,
Sachdev
P.
Magnetic
resonance
spectroscopy
in
AD.//Neurology. – 2001. – N.56. – P.592-598.
25.
Martínez-Bisbal M.C., Arana E., Martí-Bonmatí L., Mollá E., Celda B.
Cognitive impairment: classification by 1H magnetic resonance spectroscopy.// Eur J Neurol.
– 2004. – Vol.11, N.3. – P.187-93.
26.
Kantarci K., Petersen R. C., Boeve B. F. et al. 1H MR spectroscopy in
common dementias.// Neurology. – 2004. - N.63. – P.1393-1398.
27.
Jones R.S., Waldman A.D. 1H-MRS evaluation of metabolism in Alzheimer's
disease and vascular dementia//Neurol Res. – 2004. – Vol.26, N.5. – P.488-95.
28.
Brooks W.M., Wesley M.H., Kodituwakku P.W. et al. 1H-MRS Differentiates
White Matter Hyperintensities in Subcortical Arteriosclerotic Encephalopathy From Those in
Normal Elderly//Stroke.- 1997. – N.28. – P.1940-1943.
29.
Capizzano A.A., Schuff N., Amend D.L. et al. Subcortical Ischemic Vascular
Dementia: Assessment with Quantitative MR Imaging and 1H MR Spectroscopy.// American
Journal of Neuroradiology. – 2000. - N.21. – P.621-630.
www.nevrovma.ru
11
Полный текст статьи:
Одинак М.М., Емелин А.Ю., Декан В.С., Лобзин В.Ю. Современные возможности
нейровизуализации в диагностике деменций // Психиатрия. – 2009. – №1. – С. 57-61.
www.nevrovma.ru
12