Toepassing van diffusietensorbeeldvorming bij de ziekte van Alzheimer: kwantificering van microstructurele veranderingen in witte stof

De ziekte van Alzheimer (AD) is de meest voorkomende oorzaak van dementie bij ouderen, goed voor 60-70% van alle gevallen van dementie. Het is een neuropathologische diagnose die wordt bepaald door de aanwezigheid van neurofibrillaire knopen en seniele plaques in de hersenen van patiënten met dementie. De ziekte begint vaak met geheugenstoornissen, maar wordt steevast gevolgd door een progressieve globale cognitieve stoornis. De belangrijkste risicofactor voor de ziekte van Alzheimer is leeftijd, met een verdubbeling van de prevalentie elke 5 jaar na de leeftijd van 65 jaar.

Diagnose van de ziekte van Alzheimer omvat meestal fysieke en neurologische onderzoeken, zoals evaluatie van de medische geschiedenis en mentale status, laboratoriumonderzoeken en het omvat hersenafbeeldingen (zoals MRI) die andere oorzaken van problemen zoals een beroerte, tumor of hoofdtrauma kunnen identificeren. Bij lichamelijk en neurologisch onderzoek wordt de ziekte van Alzheimer gekenmerkt door een geleidelijk begin en een progressieve achteruitgang van de cognitie met sparring van de motorische en sensorische functie tot latere stadia; het gemiddelde verloop van de ziekte van Alzheimer is ongeveer tien jaar, met een bereik van 3 tot 20 jaar van diagnose tot overlijden. Geheugenstoornissen zijn aanwezig in de vroegste stadia van de ziekte; patiënten hebben moeite om nieuwe informatie te leren en deze langer dan een paar minuten vast te houden. Naarmate de ziekte voortschrijdt, wordt het vermogen om te leren steeds meer aangetast en gaan meer verre herinneringen verloren. Andere cognitieve verliezen zijn afasie, apraxie, desoriëntatie en verminderd beoordelingsvermogen. Cognitieve stoornissen beïnvloeden het dagelijks leven; patiënten hebben moeite met het plannen van maaltijden, het beheren van financiën of medicatie, telefoneren, autorijden. Veel capaciteiten kunnen intact blijven tot latere stadia, waaronder het uitvoeren van zelfzorgactiviteiten van het dagelijks leven zoals eten, baden. Patiënten vertonen persoonlijkheidsverandering, prikkelbaarheid, angst, depressie. Waanvoorstellingen, hallucinaties en agressie. Laboratoriumevaluatie omvat biochemische markers als meting van cerebrospinale vloeistof inclusief Tau-eiwit, amyloïde beta-peptiden of neurale draadeiwit en meting van urinaire biomarkers inclusief neurale draadeiwit. Ook testen met inbegrip van Apo lipoproteïne E epsilon 4 allel preseniline genen, amyloid precursor gen of TREM2. Diffusion tensor imaging (DTI) is een beeldvormingstechnologie gebaseerd op magnetische resonantie diffusie-gewogen beeldvorming, die kwantitatieve analyse van anisotropie van watermoleculen in verschillende richtingen kan maken, om de microstructuur van weefsels niet-invasief te observeren. Diffusietensorbeeldvorming kan dus informatie verschaffen over vezeloriëntatie, de beschadiging van vezels en membraanpermeabiliteit die niet kan worden verkregen met conventionele MRI. Diffusietensorbeeldvorming maakt het mogelijk om veranderingen in de microstructuur van de witte stof in ontwikkeling, veroudering en neurologische aandoeningen in kaart te brengen. Van de tensor is het mogelijk om de gemiddelde diffusiviteit (DM) en de fractionele anisotropie (FA) af te leiden, de meest robuuste maatstaf voor anisotropie die de mate van afwijking van isotrope diffusie. ). Meer recentelijk is een aanvullende DT-MRI-afgeleide index voorgesteld. Deze index meet de mate van overeenkomst van oriëntatie van naburige voxels en de zogenaamde inter-voxel coherentie (C).

Diffusion tensor imaging is daarom de afgelopen jaren een krachtige techniek geworden in de studie van neurodegeneratieve ziekten.