Role transkraniální sonografie v diagnos3ce Parkinsonovy choroby? David Školoudík Neurologická klinika FN Ostrava
Parkinsonská symptomatika
Vyloučení essenciálního tremoru
Relativně pomalá progrese
Odpověd na L-Dopu
Dobrá
Parkinsonova choroba PN
Relativně rychlá progrese
Pozitivní rodinná anamnéza
Slabá
Časná demence
Demence s Lewyho tělísky Progressivní supranucleární paralýza kortikobazální degenerace Vaskulární parkinsonismus
Časné pády
Cerebelární, Okulomotorické kortikospinální poruchy či autonomní poruchy
Progressivní supranukleární paralýza
Rizikové vaskulární faktory nebo CMP
Expozice látkami blokujícími dopamin
Multisystémová Progressivní Vaskulární atrofie supranukleární parkinsonismus Lékově podmíněný paralýza parkinsonismus Vaskulární Vaskulární parkinsonismus parkinsonismus Multisystémová atrofie
PN geneticky podmíněná
Kortikobazální degenerace
Alzheimerova demence Možné strukturální změny na MRI
American Journal of Medicine 2004;117:412-419
Zobrazovací metody • MRI mozku • SPECT – DaTSCAN (123I-‐ioflopan), IBZM (123I-‐iodobenzamid) • 18F -‐ DOPA PET • Transkraniální sonografie – substan3a nigra a další mozkové struktury
Transkraniální sonografie • Zvýšená echogenita substan3a nigra (SN) je typickým TCS nálezem u pacientů s Parkinsonovou nemocí (PN). • Recentní studie prokázaly hyperechogenní SN u více než 90% pacientů s PN. • Senzi3vita ~ 91%, specificita ~ 92% (Berg 2001, Walter 2002, 2003)
• U zdravých dobrovolníků lze hyperechognní SN detekovat jen v 8-‐10%. • Hyperechogenní SN lze detekovat již v preklinickém stádiu PN a přetrvává v průběhu onemocnění bez výraznějších změn. • Asi 60% zdravých dobrovolníků s hyperechogenní SN vykazuje snížené vychytávání [18F]dopa ve striatu a je častější u pacientů, u nichž se následně vyvinuly extrapyramidové příznaky, především po užik neurolop3k.
TCS -‐ metodika • TCS vyšetření mozkových struktur se provádí přes temporální akus3cké okno • pomocí transkraniální duplexní sondy s frekvencemi 1–4 MHz, • dynamický rozsah (dynamic range) 50–60 dB, • penetrační hloubka je 14–16 cm se zobrazením kontralaterální kos3.
Nastavení přístroje • ESAOTE: penetra3on depth of 16 cm, penetra3on high, dynamic range 7 (50 dB), enhancement 3, density 2, view 9, persistence 7, dynamic compression 0, gain 36%, gray map 0, S view off, 2 focuses in 5 and 10 cm, mechanical index 0.9, 3ssue indices TIs 1.0, TIB 1.0 and TIC 2.1; • GE: penetra3on depth 15 cm, dynamic range 51 dB, frequency 3.3 MHz, persistence 5.6, frame rate 24.5/s, filter reject 2, gain -‐10, gray map J, 2 focuses in 5 and 10 cm, mechanical index 1.2, TIC 1.4.
Transtemporální přístup • Transverzální řez -‐ midbrain level -‐ cerebellum level -‐ thalamus level -‐ cella-‐media level
Mezencefalický řez
Mozečkový řez
Talamický řez
Řez těly postranních komor
Transfrontální řez
měření šíře frontální čás3 corpus callosum
Substan3a nigra
Substan3a nigra
BC
BR
A
BC
Hodnocení substan3a nigra • Měření obsahu a echogenity substan3a nigra normální < 0,20 cm2 hraniční 0,20 – 0,25 cm2 (dle typu UZ přístroje) patologické > 0,25 cm2
• Echogenita substan3a nigra Stupeň
Echogenita
Stupeň I
Anechogenní (echolucentní) – stejná echogenita jako mozkový kmen
Stupeň II
Nízká echogenita – nízce echogenní, ale dobře detekovatelná substantia nigra
Stupeň III
Echogenní – echogenita nižší než perimezencefalické cisterny (plexus chorioideus)
Stupeň IV
Vysoká echogenita – stejná echogenita jako perimezencefalické cisterny (plexus chorioideus)
Stupeň V
Hyperechogenní – vyšší echogenita než perimezencefalické cisterny (plexus chorioideus)
Reprodukovatelnost hodnocení SN • 22 subjektů -‐ 15 pacientů s extrapyramidovým onemocnění a 7 zdravých dobrovolníků • 2 vyšetřující sonografisté • 2 vyšetření v odstupu 1 týdne • 3 hodno3telné (zaslepené obrázky)
Korelace mezi 1 vyšetřením hodno3telem
(Intrareader correla3ons) Pearsonův koeficient hodnocení obsahu SN
Spearmanův koeficient – hodnocení echogenity SN
pravá SN z pravého temporálního okna
r = 0.94 *
r = 0.96 *
levá SN z levého temporálního okna
r = 0.85 *
r = 0.96 *
pravá SN z levého temporálního okna
r = 0.87 *
r = 0.85 *
levá SN z pravého temporálního okna
r = 0.92 *
r = 0.93 *
* p < 0.001
Korelace mezi 2 vyšetřeními (intrainves3gator correla3ons) Pearsonův koeficient hodnocení obsahu SN
Spearmanův koeficient – hodnocení echogenity SN
pravá SN z pravého temporálního okna
r = 0.82 **
r = 0.87 **
levá SN z levého temporálního okna
r = 0.69 *
r = 0.92 **
pravá SN z levého temporálního okna
r = 0.85 **
r = 0.88 **
levá SN z pravého temporálního okna
r = 0.88 **
r = 0.64 *
* p < 0.05, ** p < 0.001
Korelace mezi vyšetřujícími (interinves3gator correla3ons) Pearsonův koeficient hodnocení obsahu SN
Spearmanův koeficient – hodnocení echogenity SN
pravá SN z pravého temporálního okna
r = 0.5 *
r = 0.56 *
levá SN z levého temporálního okna
r = 0.6 *
r = 0.51 *
pravá SN z levého temporálního okna
r = 0.61 *
r = 0.69 *
levá SN z pravého temporálního okna
r = 0.6 *
r = 0.66 *
* p < 0.05
Korelace mezi 2 vyšetření hodno3telem
(intrareader correla3ons) Pearsonův koeficient hodnocení obsahu SN
vyšetřující
Spearmanův koeficient – hodnocení echogenity SN
PS
SLA
PN
PS
SLA
PN
pravá SN z pravého temporálního okna
0.82*
0.15
0.39*
0.87*
0.25
0.59**
levá SN z levého temporálního okna
0.69** 0.44** 0.36*
0.92*
0.11
0.69**
pravá SN z levého temporálního okna
0.85*
0.88*
0.10
0.29
levá SN z pravého temporálního okna
0.88* 0.47** 0.47* 0.64** 0.56** 0.6**
* p < 0.001, ** p < 0.05
0.09
0.09
Limitace
• závislost na zkušenos3 vyšetřujícího. • závislost na kvalitě B-‐obrazu (kvalita kostního okna – hyperostóza, osteoporóza)
Snížit tyto limitace je možné kromě zvýšení erudice sonografisty: • Vyšetřením na high-‐end sonografickém přístroji • Fúzovaným obrazem TCS s MRI • Hodnocením SN pomocí automa3ckého počítačového programu
Fusion Imaging
8701305987201206222308.avi
Automa3cké hodnocení 90. percen3l
Spearman’s
P
coefficient
Automatické vs. manuální měření - ESAOTE
0.630
< 0.0001
Automatické vs. manuální měření - GE
0.553
< 0.0001
ESAOTE vs. GE - automatické měření
0.686
< 0.0001
ESAOTE vs. GE – manuální měření
0.721
< 0.0001
Pravá vs. levá strana měřena automaticky – ESAOTE
0.575
< 0.0001
Pravá vs. levá strana měřena automaticky – GE
0.512
0.0001
Pravá vs. levá strana měřena manuálně – ESAOTE
0.494
0.0003
Pravá vs. levá strana měřena manuálně – GE
0.631
< 0.0001
• Automa3cké měření: κ = 0.787 (95% CI: 0.648 – 0.926), AC1 = 0.812 (P<0.0001) • Manuální měření: κ = 0.762 (95% CI: 0.615 – 0.909), AC1 = 0.787 (P<0.0001). • Op3mální hranice pro automa3cké měření +0.04 cm2 (18.540 cm2) se senzi4vitou 86,7% a specificitou 92,0%. • Op3mální hranice pro manuální měření +0,014 cm2 (0,255 cm2) se senzi4vitou 86,7% a specificitou 96,0%.
Hyperechogenní SN u PN • Zvýšený obsah železa je jedním z faktorů vedoucím ke zvýšení echogenity SN (Becker 1995, Berg 1999, Walter 2002, …) • Možný podíl úbytku a morfologických změn neuronů v SN
• Nejsou rozdíly v TCS nálezu SN mezi subtypy PN (Berg 2001) • Stejná patologie byla nalezena i u parkisoniků s Parkin mutací (Walter 2004) • SN je signifikantně vyšší kontralaterálně k více pos3žené straně (Berg 2001) • Echogenita i obsah SN je vyšší u pacientů s oboustrannou rigiditou a bradykinezí
• Echogenita a obsah SN se nemění v průběhu PN (Berg 2005) a není závislá na věku (Ressner 2007) X • Je signifikantní korelace mezi echogenitou a obsahem SN a věkem / H-‐Y stádiem • Vyšší echogenita a obsah SN u pacientů s časnějším začátkem onemocnění (Berg 2001, Walter 2004)
Senzi3vita a specificita u PN • Stejné provedení TCS vyšetření • Provedení a hodnocení 1 zkušeným sonografistou • 115 pacientů s PN (62,6% mužů, věk 64,1 +/-‐ 9,1 let, Hoehn-‐Yahr 2 – 4, délka onemocnění 6,4 +/-‐ 5,2 let) • 23 zdravých dobrovolníků (56,5% mužů, věk 57,2 +/-‐ 5,6 let)
Korelace obsahu a echogenity SN 1,20 1,00
Obsah SN
,80 ,60 ,40 ,20 0,00 N=
26
20
55
62
1
2
3
4, 5 Echogenicita SN
Výsledky PN Senzitivita
84%
Specificita
91%
PPV
98%
NPV
54%
Korelace symptomů PN s TCS • 91,2% pacientů s oboustrannou rigiditou mělo hyperechogenní rozšířenou SN vs. 79,0% pacientů s jednostrannou rigiditou (p = 0,02, p = 0,031). • 91,0% pacientů s oboustrannou bradykinezí mělo hyperechogenní rozšířenou SN vs. 78,4% pacientů s jednostrannou bradykinezí (p = 0,001, p = 0,0001).
Pohlaví Věk (Spearman) Tremor Jednostranný Oboustranný Rigidita Jednostranný Oboustranný Brady- Jednostranný kineze Oboustranný Porucha chůze Porucha řeči Hypomimie
Echogenita SN
Obsah SN
NS r = 0,25 p < 0,05
NS r = 0,31 p < 0,05
NS NS NS p = 0,020 NS p = 0,001 NS NS
NS NS NS p = 0,031 NS p = 0,0001 NS NS
NS
NS
Další detekovatelné patologie mozkových struktur u pacientů s neurodegenera3vním onemocněním (movement disorders)
• • • • • • • •
Nucleus caudatus Nucleus len3formis Talamus Nucleus ruber Ncl. raphe Nucleus dentatus Mozečkový parenchym Šíře komorového sytému (třek, čtvrtá komora, postranní komory a jejich frontální rohy)
fr. roh postr. komory III. komora ncl. caudatus ncl. lentiformis talamus
Dif. dg. parkinsonského syndromu • Hyperechogenita subst. nigra – symetrická (kor3kobazální degenerace, demence s Lewyho tělísky) nebo asymetrická (Parkinsonova choroba, demence s Lewyho tělísky) • Hyperechogenita ncl. len4formis (mul3systémová atrofie, progresivní supranukleární paralýza) • Rozšíření III. komory (progresivní supranukleární paralýza)
Cévní změny u pacientů s vaskulárním parkinsonismem
Využik TCS u DBS
Závěr • TCS vyšetření a hodnocení SN je velmi dobře reprodukovatelné vyšetření • Jedná se o dostupné a levné vyšetření, které je časově nenáročné • Závisí na erudici vyšetřujícího a kvalitě kostního okna, což ale lze omezit použikm high-‐end přístroje, fúzovaným obrazem s MR a automa3ckým hodnocením pomocí počítačového programu
• TCS hodnocení echogenity SN má vysokou senzi3vitu, specificitu a PPV pro PN • Je možná diagnos3ka PN ještě v preklinickém stádiu nemoci • Je třeba provést další studie k průkazu, zda jde o neměnný znak choroby nebo se s progresí onemocnění mění • TCS je přínosné v diferenciální diagnos3ce extrapyramidových onemocnění, kde je však nutno kromě hodnocení SN hodno3t i další mozkové struktury • TCS lze využít při DBS
Děkuji za pozornost