Multiple skleroz`lu hastalarda diffüzyon tensör manyetik rezonans görüntüleme tekniği ile normal görünen beyaz cevherin değerlendirilmesi ve hastalık disabilitesi ile ilişkisi

Abstract

ARKAPLAN ve AMAÇ Multiple skleroz (MS) hastalar arası klinik manifestasyonu ılımlı formdan ağır özürlülüğe yol açan forma kadar değişiklik gösterebilen santral sinir sisteminin en sık görülen kronik, inflamatuar, demiyelinizan hastalığıdır. Pek çok histopatolojik çalışma MS'li hastalarda ödem, demyelinizasyon, aksonal yıkımı ve gliozis gibi diffüz patolojik değişiklikler göstermiştir. Konvansiyonel manyetik rezonans görüntüleme (MRG) teknikleri, MS'de sensitif olarak lezyonları tespit edebilmesine rağmen, bu teknikler MS lezyonlarının histopatolojik özelliklerini spesifik olarak gösteremez. Beyin dokusunda su moleküllerinin diffüzyonunu bir tensör ile matematiksel olarak tanımlamak, beyin dokusunun intrensek yapısını yansıtır. Günümüzde diffüzyon tensör manyetik rezonans görüntüleme (DT MRG) ile insan beyninde diffüzyon tensörünü noninvaziv olarak hesap etmek mümkündür. DT MRG doku içerisinde random olmayan su diffüzyonunu ölçer ve beyin mikroyapısal hasarının bir sonucu olarak su diffüzyonunu etkileyen patolojik proçesler hakkında invivo önemli bilgiler sağlar. Yaptığımız çalışmanın amacı, MS'li hastalarda kontrol grubuna kıyasla plak, plak çevresi bölge ve plaktan uzak normal görünen beyaz cevherde (NGBC) su diffüzyonunun değişip değişmediğini kantitatif olarak tanımlamak ve bu değişikliklerin klinik özürlülük ile korele olup olmadığını değerlendirmekti.YER Atatürk Eğitim ve Araştırma Hastanesi Nöroloji Kliniği, AnkaraMATERYAL ve METOD 30 MS'li hasta ve 15 yaş ve cinsiyetçe eşleştirilmiş sağlıklı bireye konvansiyonel MRG ve DT MRG uygulandı. Ayrıca MS'li hastalara servikal MRG de uygulandı. Fraksiyonel anizotropi (FA) ve görünür diffüzyon katsayısı (ADC) haritaları oluşturulup T2 ağırlıklı (T2A) imajlarla birleştirildi. İlgili bölgeler (ROI) aynı tarafda plak, plak çevresi beyaz cevhere ve karşı taraf NGBC'ye ve kontrol grubundaki sağlıklı bireylerin beyaz cevher bölgelerine yerleştirilerek kıyaslamaları yapmak için FA ve ADC değerleri elde edildi. BULGULAR MS'li hastalarda ortalama FA plak için 0.400 ± 0.13, plak çevresi için 0.460 ± 0.100, NGBC için 0.465 ± 0.100 idi. Kontrol grubunda ortalama FA değeri ise 0.510 ± 0.110 idi. MS'li hastalarda ortalama ADC plak için 1.080 ± 0.26, plak çevresi için 0.910 ± 0.14, NGBC için 0.850 ± 0.156 idi. Kontrol grubunda ortalama ADC değeri ise 0.790 ± 0.09 idi. MS'li hastalarda beyinsapı dışında tüm bölgelerde plaktan uzaklaştıkça ortalama FA'nın arttığı ortalama ADC'nin ise azaldığı görüldü. Periventriküler bölge, serebellar pedinkül ve lokalizasyon ayrımı gözetmeksizin tüm ROI'lerde en yüksek FA ve en düşük ADC kontrol grubunda bulundu. MS'li hastalarda lokalizasyon ayrımı gözetmeksizin incelenen tüm ROI'lerde kontrollere göre anlamlı fark vardı (p < 0.001, tüm kıyaslamalar için). MS'li hastalarda diffüzyon parametreleri ve genişletilmiş özürlülük durum ölçeği (EDSS) skoru arasında anlamlı bir korelasyon yoktu. SONUÇ FA ve ADC değerlerinin çoğu, kontrol grubuna kıyasla MS'li hastalarda plak, plak çevresi bölge ve NGBC'de anormaldi, fakat bu anormallikler EDSS skoru ile korele değildi. DT MRG hastalık yıkımının tespiti için T2A sekanlardan daha doğru bilgi sağlayabilir, fakat bu hastalık yıkımı, EDSS skoru ile ölçülen klinik özürlülük ile korele olmayabilir.

BACKGROUND and PURPOSE Multiple Sclerosis (MS) is the most frequent cronic, inflammatory, demyelinating disease of the central nervous system, occuring the wide inter-patient variability of its clinical manifestation, which range from mild forms leading to severe disability. A lot of histopathological studies showed that patients with MS had diffuse pathological changes, such as inflammatory, edema, demyelination, axonal breakdown and gliosis. Whereas conventional MR tecniques can sensitively detect lesions in MS, this tecniques can not spesifically show histopathologic properties of MS lesions. To determine the diffusion of water molecules mathematically by a tensor in brain tissue reflects its intrinsic microstructure. It is now possible to estimate the diffusion tensor noninvasively in the human brain using diffusion tensor magnetic resonance imaging (DT MRI). DT MRI quantifies the amaunt of nonrandom water diffusion within tissues and provides invivo important informations about pathologic processes that affects water diffusion as a result of brain microstructural damage. The aim of our study was quantitatively to determine whether water diffusion changes in plaque, periplaque region and normal-appearing white matter remote from plaque in patients with MS compared to healthy controls and to evaluate whether these changes are correlated with clinical disability.SETTİNG Neurology Department of Atatürk Education and Training Hospital, Ankara.MATERİALS and METODS Conventional and DT MR imagings were obtained in 30 patients with MS and in 15 age and sex-matched control subjects. Cervical MRI also was performed in all patients. Fractional anisotrophy (FA) and appearing diffusion coefficient (ADC) maps were generated and coregistered with T2-weighted MR images. Regions of interest (ROI) were placed on plaques, periplaque white matter regions (PWM) in ipsilateral side of the brain, and normal-appearing white matter (NAWM) regions in the contralateral side of the brain, and white matter (WM) regions in control subjects to obtain FA and ADC values which were compared with similar the WM regions.RESULTS In MS patient, the mean FA was 0.400 ± 0.13 for plaques, 0.460 ± 0.100 for PWM, 0.465 ± 0.100 for NAWM. The mean FA was 0.510 ± 0.110 for control subject WM. In MS patient the mean ADC was 1.080 ± 0.26 for plaques, 0.910 ± 0.14 for PWM, 0.850 ± 0.156 for NAWM. The mean ADC was 0.790 ± 0.09 for control subject WM. In MS patient, in all regions except the brainstem, FA was increased and ADC was decreased remote away from the plaque. In periventriculer region, cerebellar pedincul and all ROIs without localization distinction, the highest FA and the lowest ADC were found in control subjects. There were significant differences in examining all ROIs without localisation distinction in patient with MS compared with control group (p < 0.001, for all comparisons). In patient with MS, there was no significantly correlation between diffusion parameters and expanded disability status scalas (EDSS).CONCLUSİONS Most mean FA and ADC values were abnormal in plaques, periplaque regions and NAWMs in patient with MS compared with healty controls but this abnormalities didn't correlate with EDSSs. DT MRI may be more accurate than T2-weighted MR imaging for assessment of disease burden but this disease burden may not be correlate with clinic disability examinated by EDSSs