Η εκτίμηση των μεταβολών του κοιλιακού συστήματος και του μεσολοβίου με μαγνητική τομογραφία στη νόσο Alzheimer

Abstract

Dementia describes an organic mental disorder that is characterized by a general loss of intellectual abilities such as impairment of memory, judgment and abstract thinking, as well as, personality change. There are many etiologies of dementia but dementia of the Alzheimer type accounts for approximately 50-60% of the cases. The diagnosis of definite Alzheimer Disease requires histopathology, which is generally not available until death, so the diagnosis is made clinically after the exclusion of other causes of dementia. During recent years, the development of new imaging methods such as MR Imaging Tomography and new imaging techniques has lead the study of human brain to new levels. Today these techniques are readily available. Early pathological change in Alzheimer Disease is brain volume loss and whole brain atrophy. The diffuse atrophy of the cerebral cortex, especially temporal lobe, the markedly enlargement of the ventricles and sulci and the severely affected hippocampus are the most prominent imaging findings in Alzheimer Disease. The purpose of this study was to appreciate the changes of the ventricular system and the corpus callosum with Magnetic Resonance Imaging (MRI) examination in Alzheimer’s disease patients. We used reliable methods to calculate the volume of the ventricular system and of the corpus callosum. We produced 3D models of the brain parenchyma from MRI data and then we calculated the volumes of their parts. The extraction procedure of the brain from MR images and the segmentation of these structures is quiet fast and require minimum intervention by the operator. We believe that using this method in patients with Alzheimer disease we can give information more clearly and accurately than single images alone, also those procedures are an important step for the structural and functional investigation of the human brain especially in Alzheimer’s disease patients. During this study we calculated the volume of the ventricular system and of its parts such as 4th ventricle, 3rd ventricle, right lateral ventricle and left lateral ventricle. We also calculated the volume of corpus callosum which was divided in anterior part, middle part, middle posterior part and posterior part. We found that we obtain statistically important volume changes only in the 3rd ventricle, in the lateral ventricles, as well as, in the anterior and posterior part of the corpus callosum. The sensitivity was 72- 87% and the specificity 30-58%. As a conclusion we can say that the ventricular system and the corpus callosum underwent severe changes of its shape and volume in patients with Alzheimer Disease, so the objective calculation of its volume loss gives a great help to clinicians for classification and observation of these patients.

Η άνοια περιγράφεται σαν ένα κλινικό σύνδρομο που χαρακτηρίζεται από απώλεια των νοητικών ικανοτήτων με ελάττωση της μνήμης, της κρίσης καθώς και από διαταραχές της προσωπικότητας. Υπάρχουν πολλά αίτια ανοιών αλλά η άνοια τύπου Alzheimer ξεπερνά το 50-60% των περιπτώσεων. Η διάγνωση της νόσου Alzheimer είναι ιστοπαθολογική και γίνεται οριστικά μετά θάνατον, έτσι ώστε η κλινική διάγνωση να στηρίζεται στον αποκλεισμό άλλων αιτιών άνοιας. Στα τελευταία χρόνια η ανάπτυξη και η εξέλιξη των απεικονιστικών μεθόδων όπως η μαγνητική τομογραφία, οδήγησε τη μελέτη του ανθρώπινου εγκεφάλου σε νέα επίπεδα. Σήμερα αυτές οι ψηφιακές τεχνικές είναι ευρέως διαδεδομένες και προσιτές. Οι πρώιμες παθολογοανατομικές αλλοιώσεις στην νόσο Alzheimer είναι η απώλεια του εγκεφαλικού όγκου και η ατροφία του εγκεφαλικού παρεγχύματος. Η διάχυτη ατροφία του εγκεφαλικού φλοιού, ιδαίτερα των κροταφικών λοβών, η μεγάλη διεύρυνση των κοιλιών και των αυλάκων και η σοβαρή ατροφία του ιπποκάμπειου σχηματισμού είναι τα προεξάρχοντα ευρήματα στη νόσο Alzheimer. Ο σκοπός της μελέτης ήταν να εκτιμήσει τις μεταβολές του κοιλιακού συστήματος και του μεσολοβίου σε ασθενείς με νόσο Alzheimer με την Μαγνητική τομογραφία. Χρησιμοποιήσαμε έγκυρη και αξιόπιστη μέθοδο μέτρησης του όγκου του κοιλιακού συστήματος και του μεσολοβίου. Παράγαμε τρισδιάστατα μοντέλα του εγκεφάλου και κατόπιν μετρήσαμε τα επιμέρους τμήματα των δομών αυτών. Θεωρούμε ότι η μέθοδος που χρησιμοποιήσαμε είναι γρήγορη και αντικειμενική χωρίς να απαιτεί ιδιαίτερη εκπαίδευση και παρέμβαση από τον χειριστή. Πιστεύουμε ότι χρησιμοποιώντας τη μέθοδο σε ασθενείς με Alzheimer παίρνουμε σημαντικές πληροφορίες και περισσότερες από τις απλές εικόνες μαγνητικής τομογραφίας. Μετρήσαμε το κοιλιακό σύστημα και τα επιμέρους τμήματα του (3η και πλάγιες κοιλίες) και το μεσολόβιο και τα επιμέρους τμήματα αυτού (πρόσθιο, μέσο οπίσθιο, οπίσθιο) τα οποία και έδειξαν στατιστικά σημαντική διαφορά από τις μετρήσεις που έγιναν σε φυσιολογικά άτομα. Η ευαισθησία της μεθόδου μας είναι 72-87% και η ειδικότητα 30-58%. Συμπερασματικά πρέπει να αναφέρουμε ότι το κοιλιακό σύστημα και το μεσολόβιο υφίστανται σημαντικές αλλαγές στον όγκο και το σχήμα τους σε ασθενείς με νόσο Alzheimer έτσι η αντικειμενική μέτρηση της απώλειας του όγκου δίνει σημαντικές πληροφορίες στον κλινικό γιατρό στην κατάταξη και την παρακολούθηση των ασθενών. Βέβαια η χαμηλή ειδικότητα και ευαισθησία της μεθόδου αποτρέπει την χρήση των μετρήσεων σαν βιολογικούς δείκτες χαρακτηρισμού της νόσου.