Diffuusiotensorikuvauksen käyttö Alzheimerin taudissa: Valkoisen aineen mikrorakenteen muutosten kvantifiointi

Alzheimerin tauti (AD) on yleisin iäkkäiden dementian aiheuttaja, ja sen osuus on 60-70 % kaikista dementoituneista tapauksista. Se on neuropatologinen diagnoosi, joka määräytyy neurofibrillaaristen vyyhtymien ja seniilien plakkien esiintymisen perusteella dementiapotilaiden aivoissa. Sairaus alkaa usein muistin heikkenemisestä, mutta sitä seuraa poikkeuksetta etenevä globaali kognitiivinen heikkeneminen. Alzheimerin taudin suurin riskitekijä on ikä, ja esiintyvyys kaksinkertaistuu viiden vuoden välein 65 vuoden iän jälkeen.

Alzheimerin taudin diagnosointiin kuuluu tyypillisesti fyysisiä ja neurologisia tutkimuksia, kuten sairaushistorian ja henkisen tilan arviointia, laboratoriotutkimuksia ja aivojen kuvantamista (kuten MRI), jotka voivat tunnistaa muita ongelmien, kuten aivohalvauksen, kasvaimen tai pään vamman, syitä. Fyysisen ja neurologisen tutkimuksen perusteella Alzheimerin tauti, jolle on ominaista asteittainen puhkeaminen ja etenevä kognition heikkeneminen sekä motoristen ja aistitoimintojen sparraus myöhempään vaiheeseen asti; Alzheimerin taudin keskimääräinen kulku on noin vuosikymmen, ja kesto on 3–20 vuotta diagnoosista kuolemaan. Muistin heikkenemistä esiintyy taudin varhaisissa vaiheissa; potilaiden on vaikeuksia oppia uutta tietoa ja säilyttää sitä pidempään kuin muutaman minuutin. Sairauden edetessä oppimiskyky heikkenee ja kaukaisemmat muistot katoavat. Muita kognitiivisia menetyksiä ovat afasia, apraksia, disorientaatio ja harkintakyky. Kognitiivinen häiriö vaikuttaa jokapäiväiseen elämään; potilailla on vaikeuksia suunnitella aterioita, hoitaa taloutta tai lääkitystä, käyttää puhelinta, ajaa autoa. Monet kyvyt voivat jäädä koskemattomiksi myöhempään vaiheeseen, mukaan lukien päivittäisen elämän itsehoitotoimintojen suorittaminen, kuten syöminen, kylpeminen. Potilaat osoittavat persoonallisuuden muutoksia, ärtyneisyyttä, ahdistusta, masennusta. Harhaluulo, hallusinaatiot ja aggressio. Laboratorioarviointi sisältää biokemialliset markkerit aivo-selkäydinnesteen, mukaan lukien Tau-proteiinin, amyloidi-beeta-peptidien tai hermosäieproteiinin, mittaamiseen ja virtsan biomarkkerien, mukaan lukien hermosäieproteiinin, mittauksen. Myös testaus mukaan lukien Apo lipoprotein E epsilon 4 alleeli preseniliinigeenit, amyloidin esiastegeeni tai TREM2. Diffuusiotensorikuvaus (DTI) on magneettiresonanssin diffuusiopainotettuun kuvantamiseen perustuva kuvantamistekniikka, jolla voidaan analysoida vesimolekyylien anisotropiaa eri suuntiin kvantitatiivisesti kudosten mikrorakenteen havaitsemiseksi ei-invasiivisesti. Diffuusiotensorikuvaus voi siis antaa tietoa kuitujen orientaatiosta, kuidun vauriosta ja kalvon läpäisevyydestä, joita ei voida saada tavanomaisella MRI:llä. Diffuusiotensorikuvaus mahdollistaa valkoisen aineen mikrorakenteen muutosten kartoittavuuden kehityksessä, ikääntymisessä ja neurologisissa häiriöissä. Tensorista on mahdollista johtaa keskimääräinen diffuusio (DM) ja fraktiaalinen anisotropia (FA), jotka ovat vahvin anisotropian mitta, joka mittaa poikkeama isotrooppisesta diffuusiosta. ). Äskettäin on ehdotettu ylimääräistä DT-MRI-johdannaista indeksiä. Tämä indeksi mittaa viereisten vokselien orientaation samankaltaisuuden astetta ja sen nimettyä vokselien välistä koherenssia (C).

Siksi diffuusiotensorikuvauksesta on tullut viime vuosina tehokas tekniikka hermostoa rappeuttavien sairauksien tutkimuksessa.