Role transkraniální sonografie v časné diagnostice

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