DTI a Parkinson-kór értékelésében

A Parkinson-kór (PD) a második leggyakoribb neurodegeneratív betegség az Alzheimer-kór után. A PD általában motoros tünetekkel kezdődik, beleértve a bradikinéziát, a merevséget, a nyugalmi tremort és a testtartási instabilitást. A PD számos nem motoros tünetet is magában foglal (például kognitív károsodás, depresszió, alvási viselkedési problémák és szaglási zavar) (1). A PD klasszikus neuropatológiai jellemzője a dopaminerg neuronok elvesztése a substantia nigrában (SN), ami a cortico-bazális ganglion-thalamocorticalis motoros körön keresztül a dopaminerg output csökkenését eredményezi, ami a motoros funkciók szabályozási zavarát okozza (2). A PD másik neuropatológiai jellemzője a Lewy-testek (3) és neuritok jelenléte mind az idegtestekben, mind az axonokban, beleértve az α-synuclein fehérje aggregátumait (4). Amikor a PD elkezdődik, a motoros és nem-motoros tünetek összetett jellemzői a mögöttes patológiák előrehaladását tükrözik, beleértve az α-synuclein immunreaktív zárványokat a Lewy-testekben; a dopaminerg, kolinerg, szerotonerg és noradrenerg projekciók elvesztése az agytörzsből a középagyba és a bazális előagyba; és végül a neocortexhez (5). A PD során a betegek gyakran tapasztaltak komorbid neuropszichiátriai zavarokat, beleértve a depressziót, a viselkedési és kognitív hiányosságokat és a demenciát, amelyeket meg kell különböztetni más neurodegeneratív okoktól, mint például a Lewy-testekkel (DLB) és az Alzheimer-kórtól. Másrészről a "parkinsonizmus" kifejezés olyan motoros szindrómákat jelent, amelyek PD-ben is jelen vannak, beleértve a bradykinesiát, a fogaskerekű merevséget, a nyugalmi remegést, a lassú csoszogó járást és az egyensúlyhiányt. Az idiopátiás PD-t utánzó parkinsonizmus atipikus okai közé tartozik a többszörös rendszersorvadás (MSA), a progresszív supranukleáris bénulás (PSP) vagy a corticobasalis szindróma (CBS), valamint a gyógyszer által kiváltott parkinsonizmus és mások. PD-ben a dopaminerg neuronok elvesztése és a Lewy-testek felhalmozódása jellemzően a neurogliasejtek károsodásával és az axonok demielinizációjával jár együtt, és az extracelluláris terekben megnövekszik a mikroglia koncentráció. Ezért valószínű, hogy az extracelluláris mikroszerkezeti rendellenességek kimutatása a dopaminerg neuronokat tartalmazó agyi régiókban és a dopaminerg útvonalak mentén a kezdődő PD biomarkere lehet (6). Ami a PD patofiziológiai ismereteinket illeti, a legújabb neuroimaging módszerek lehetővé teszik az agyi elváltozások anatómiájának és hatásának vizsgálatát funkcionális, szerkezeti és diffúziós adatgyűjtések alapján, három egymást kiegészítő technikával a neurodegeneratív betegségekhez, például a PD-hez kapcsolódó agyi elváltozások felmérésére. Új MRI-technikák és alkalmazásuk PD-ben, valamint elmagyarázza, hogyan használhatók ezek a technikák a PD-betegek agyában bekövetkezett változások és a Parkinson-kór tüneteivel való kapcsolataik kimutatására. Az agyi MRI-t gyakran használják a klinikai gyakorlatban az agy szerkezeti anatómiájának és patológiájának értékelésére. A neurodegeneratív patológiában az agy MRI képes azonosítani a strukturális degradáció mintáit, hogy segítsen a helyes diagnózis felállításában. Ezek a szerkezeti változások sorvadási régiók vagy szerkezeti jelintenzitás-változások lehetnek. A parkinsonos betegek diagnosztikai munkája során javasolt agyi MRI elvégzése (13). Az agyi MRI fő célja a parkinsonizmus feldolgozásában az agyi érkárosodás (vascularis parkinsonizmus) felmérése, és a parkinsonizmus egyéb lehetséges, de ritkább okainak kizárása, mint például a sclerosis multiplex, a normál nyomású hydrocephalus vagy a Wilson-kór. Emellett támogathatja a neurodegeneratív atipikus parkinsonizmus diagnosztizálását is. Egy közelmúltbeli irodalmi áttekintés érdekes betekintést nyújtott a PD funkcionális változásaiba (7): a PD főként a szenzomotoros, a vizuális és a bazális ganglion hálózatokban okoz funkcionális diszfunkciókat. Joggal vitatható, hogy az fMRI adatok több paramétertől függenek, mint például a dopaminerg gyógyszeres állapot (8) vagy az fMRI felvételi paraméterei (7). Ami az anatómiai MRI-t illeti, a voxel-alapú morfometria (VBM) használható a szürkeállomány térfogatának tanulmányozására (9). A legújabb VBM metaanalízisek kortikális atrófiát mutattak ki PD-betegeknél a bal oldali gyrus inferior frontalisban, a gyrus temporalis gyrus felső részében, az insula és a parietális területeken (áttekintést lásd (10) (11) (12), de a bal oldalon is. parahippocampus gyrus, insula és superior temporalis gyrus fiatalabb betegeknél, valamint összefüggés a betegség időtartama és a motoros károsodás, valamint a bal oldali gyrus inferior frontális szürkeállomány csökkenése között (10). Míg az fMRI lehetővé teszi a funkcionális kapcsolódás tanulmányozását a PD-vel kapcsolatos neuronális (disz)működés felmérésével, a strukturális MRI az anatómiai változásokkal, és különösen a kérgi elváltozásokkal kapcsolatos információkat ad hozzá, amelyek szintén szerepet játszanak a betegség progressziójában. A funkcionális és strukturális MRI adatok hozzájárulnak a PD patofiziológiájának lényeges, de még mindig részleges megértéséhez. Ezen ismeretek bővítése érdekében a DTI lehetővé teszi a fehér rostok integritásának tanulmányozását, amelyet a neurodegeneratív folyamatok is befolyásolnak.

A diffúziós tenzor képalkotást (DTI), az egyik mágneses rezonancia képalkotás (MRI) szekvenciát alkalmazták a fehérállomány mikroszerkezeti integritásának mérésére neurodegeneratív betegségekben, valamint az agyrostok kapcsolatainak traktográfiával történő megjelenítésére (6). A tört anizotrópiát (FA), a radiális (RD), az axiális (AD) és az átlagos diffúziót (MD) használják leggyakrabban a vízmolekulák véletlenszerű mozgásának mértékének leírására mikroszkopikus léptékben. Pontosabban, az FA-t, amely a véletlenszerű vízmozgás irányultságát méri, az idegrostok elrendeződésének, az axonok integritásának és az axon myelinizációs fokának vizsgálatára használták (13). Az FA klinikailag megvalósítható az agyszövetek mikrostrukturális integritásának levezetésére, különösen előnyös az orientált szövetekkel szemben, mint például a fehérállomány és a rostrendszer architektúrája. Az MD a víz diffúziójának nagyságát méri. Úgy gondolják, hogy a magas MD széles sejtkárosodásra utal, beleértve az ödémát és a nekrózist. Az MD-t klinikailag használják ezeknek a mikrostrukturális változásoknak a megörökítésére mind a szürke, mind a fehérállomány szöveteiben (14). Az AD a diffúzió nagyságát méri a főtengely mentén, az RD pedig a keresztirányú diffúzió nagyságát