Anvendelse af diffusionstensorbilleddannelse ved Alzheimers sygdom: Kvantificering af mikrostrukturelle ændringer i hvidt stof

Alzheimers sygdom (AD) er den hyppigste årsag til demens hos ældre og udgør 60-70 % af alle demente tilfælde. Det er en neuropatologisk diagnose, der bestemmes af tilstedeværelsen af ​​neurofibrillære sammenfiltringer og senile plaques i hjernen hos patienter med demens. Sygdommen starter ofte med hukommelsessvækkelse, men efterfølges uvægerligt af en progressiv global kognitiv svækkelse. Den største risikofaktor for Alzheimers sygdom er alder, hvor prævalensen fordobles hvert 5. år efter det fyldte 65. år.

Diagnose af Alzheimers involverer typisk fysiske og neurologiske undersøgelser, som medicinsk historie og mental statusevaluering, laboratorieundersøgelser og det involverer hjernebilleddannelse (såsom MR), som kan identificere andre årsager til problemer såsom slagtilfælde, tumor eller hovedtraume. Ved fysisk og neurologisk undersøgelse, Alzheimers sygdom karakteriseret ved gradvis indtræden og progressivt fald i kognition med sparring af motorisk og sensorisk funktion indtil senere stadier; det gennemsnitlige forløb af Alzheimers sygdom er cirka et årti, med en varighed på 3 til 20 år fra diagnose til død. Hukommelsessvækkelse er til stede i de tidligste stadier af sygdommen; patienter har svært ved at lære ny information og gemme den i mere end få minutter. Efterhånden som sygdommen skrider frem, går evnen til at lære stadig mere kompromitteret, fjernere minder tabt. Andre kognitive tab omfatter afasi, apraksi, desorientering og nedsat dømmekraft. Kognitiv svækkelse påvirker dagligdagen; patienter har svært ved at planlægge måltider, styre økonomi eller medicin, bruge telefon, køre bil. Mange kapaciteter kan forblive intakte indtil senere stadier, herunder udførelse af daglige egenomsorgsaktiviteter som spisning, badning. Patienter beviser personlighedsændring, irritabilitet, angst, depression. Vrangforestillinger, hallucinationer og aggression. Laboratorieevaluering omfatter biokemiske markører som måling af cerebrospinalvæske inklusive Tau-protein, amyloid beta-peptider eller neuralt trådprotein og måling af urinbiomarkører inklusive neuraltrådsprotein. Tester også inklusive Apo lipoprotein E epsilon 4 allel presenilin gener, amyloid precursor gen eller TREM2. Diffusion tensor imaging (DTI) er en billeddannelsesteknologi baseret på magnetisk resonans diffusionsvægtet billeddannelse, som kan foretage kvantitativ analyse af anisotropi af vandmolekyler i forskellige retninger for at observere mikrostrukturen af ​​væv non-invasivt. Så diffusionstensor-billeddannelse kan give information om fiberorientering, skade på fiber og membranpermeabilitet, som ikke kan opnås fra konventionel MR. Diffusionstensorbilleddannelse muliggør kortlægning af hvide stofmikrostrukturændringer i udvikling, aldring og neurologiske lidelser. Fra tensoren er det muligt at udlede middeldiffusionsevnen (DM) og den fraktionelle anisotropi (FA), som er de mest robuste mål for anisotropi, som måler grad af afvigelse fra isotrop diffusion. ). For nylig er der blevet foreslået et yderligere DT-MRI-afledt indeks. Dette indeks måler graden af ​​lighed i orientering af nabovoxel og dens navngivne inter-voxel kohærens (C).

Så Diffusion tensor imaging er derfor blevet en kraftfuld teknik i studiet af neurodegenerative sygdomme i de senere år.