МРТ диагностика изменений головного мозга при симптоматической эпилепсии с дебютом в детском возрасте (стр. 1 )

МРТ диагностика изменений головного мозга при симптоматической эпилепсии с дебютом в детском возрасте

На правах рукописи

ТОТОЛЯН

Анна Ареговна

МРТ ДИАГНОСТИКА ИЗМЕНЕНИЙ ГОЛОВНОГО МОЗГА

ПРИ СИМПТОМАТИЧЕСКОЙ ЭПИЛЕПСИИ

С ДЕБЮТОМ В ДЕТСКОМ ВОЗРАСТЕ

14.01.13 – лучевая диагностика и лучевая терапия

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени

кандидата медицинских наук

Санкт-Петербург

2013

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном учреждении науки Институте мозга человека им. Российской академии наук

Научный руководитель: доктор медицинских наук, профессор

Официальные оппоненты:

- доктор медицинских наук, профессор, руководитель отделения клинико-диагностических исследований федерального государственного бюджетного учреждения "Санкт-Петербургский научно-исследовательский Психоневрологический институт имени ";

- доктор медицинских наук, доцент кафедры рентгенологии и радиологии ФГКВОУ ВПО «Военно-медицинская академия имени » МО РФ

Ведущая организация: ГБОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика » Министерства здравоохранения и социального развития РФ

Защита диссертации состоится 27 сентября 2013 года в 14-00 часов на заседании совета по защите диссертации на соискание ученой степени кандидата наук, на соискание ученой степени доктора наук Д 215.002.11 на базе ФГКВОУ ВПО «Военно-медицинская академия имени » МО РФ ( Санкт-Петербург, ул. Акад. Лебедева, дом 6).

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке ФГКВОУ ВПО «Военно-медицинская академия имени » МО РФ

Автореферат разослан «___» июня 2013 г.

Ученый секретарь диссертационного совета

доктор медицинских наук

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования

Эпилепсия является одним из наиболее распространенных заболеваний центральной нервной системы, до 1% в общей популяции (Sander J.W., 2003), и самой частой причиной необратимой инвалидизации в молодом возрасте (до 30% всех случаев эпилепсии). Эпилепсия включает множество нозологических форм и синдромов разной этиологии. Согласно предложенной Международной противоэпилептической Лигой (ILAE) к пересмотру классификации (Berg A.T. et al., 2010), эпилепсии классифицированы в соответствии с этиологией: генетические, структурно-метаболические и с неизвестной причиной. Структурно-метаболические причины эпилепсии включают пороки кортикального развития, нейро-кожные синдромы, опухоль, инфекцию, травму, сосудистую мальформацию, перинатальные повреждения, инсульт и др. (Berg A.T. et al., 2010). Стандарты ведения больных эпилепсией, принятые в России, предусматривают использование Международной классификации эпилепсий и эпилептических синдромов 1989 г., в которой новому термину «структурно-метаболической эпилепсии» соответствует определение «симптоматическая эпилепсия» ( с соавт., 2011).

Современные принципы диагностики эпилепсий предполагают клиническую оценку, электронейрофизиологические исследования, методы нейровизуализации. Нейровизуализация - неотъемлемое звено диагностики, позволяющее выявить патологический процесс, определить этиологический и синдромальный диагноз, а в ряде случаев прогноз и тактику лечения.

Магнитно-резонансная томография по информативности превышает ультрасонографию и рентгеновскую компьютерную томографию в большинстве случаев локально-обусловленных эпилепсий (Barkovich A.J., 1997; Daniel K. Hallam, 2004). МРТ позволяет выявить минимальные структурные изменения в коре головного мозга, являющиеся причиной развития заболевания, а в определенных случаях - уточнить границы предполагаемой зоны оперативного вмешательства. Возможности метода МРТ в диагностике этиологии эпилепсии изучены недостаточно, методики обследования пациентов находятся в стадии усовершенствования.

В соответствии с рекомендациями ILAE 1997 г. каждому пациенту с эпилепсией следует проводить высококачественное МРТ-исследование. В России общепринятые рекомендации проведения МРТ при эпилепсии отсутствуют, исследование проводится не во всех случаях, протокол исследования ограничен набором стандартных импульсных последовательностей, что сопровождается низкой диагностической информативностью. МРТ-диагностика эпилепсии должна включать дополнительные программы для выявления минимальных структурных изменений в веществе головного мозга, в частности, поражений гиппокампа, небольших мальформаций.

Степень разработанности темы исследования

В настоящее время изучение структурных и микроструктурных изменений головного мозга, лежащих в основе формирования симптоматической эпилепсии, находится на этапе поиска оптимального комплекса диагностических методов. Не существует единых стандартов комплексного МРТ-исследования.

Согласно зарубежным литературным источникам, оптимизированные протоколы МРТ-исследования головного мозга при эпилепсии обладают значительным преимуществом по сравнению со стандартным исследованием. По данным Oertzen с соавт. (2002 г.) использование оптимизированного протокола позволяет выявить патологические изменения в 85% случаев при нормальных результатах стандартного МР-исследования. При проведении исследования по стандартному протоколу в 57% случаев были пропущены фокальные эпилептогенные поражения, гиппокампальный склероз не был выявлен в 86% случаев. Наиболее высокие показатели диагностической информативности (65-83%) описаны в группах пациентов с фармакорезистентной эпилепсией (Cakirer S. et al., 2002; Urbach H. et al, 2004; Lefkopoulos A. et al., 2005). В доступной отечественной литературе отсутствуют сведения о стандартизированных МРТ протоколах, позволяющих с высокой степенью диагностической информативности установить возможную причину эпилепсии в детском возрасте. В полной мере не определена информативность специализированных импульсных последовательностей, диагностические алгоритмы нуждаются в оптимизации.

Актуальность исследования определяется необходимостью максимально ранней и точной диагностики патогенетических вариантов эпилепсий для выбора методов лечения.

Цель исследования

Усовершенствование диагностики симптоматической эпилепсии с дебютом в детском возрасте на основе комплексного МРТ-исследования.

Задачи исследования

1. Изучить возможности стандартного протокола МРТ-исследования у пациентов с симптоматической эпилепсией, дебютировавшей в детском возрасте.

2. Оценить роль FLAIR-импульсной последовательности в выявлении структурных изменений головного мозга у больных с эпилепсией.

3. Изучить возможности 3D-импульсных последовательностей с постпроцессинговой обработкой у пациентов с симптоматической эпилепсией с началом в детском возрасте.

4. Изучить возможности диффузионно-тензорных изображений с анализом фракционной анизотропии, одновоксельной МР-спектроскопии и волюметрии при структурных изменениях гиппокампов у пациентов с симптоматической височной эпилепсией с дебютом в детском возрасте.

5. Усовершенствовать оптимизированный протокол МРТ при поражениях гиппокампа и определить его диагностическую чувствительность.

6. Разработать алгоритм МРТ-исследования пациентов с симптоматической эпилепсией с дебютом в детском возрасте.

Научная новизна

Впервые определена сравнительная диагностическая чувствительность стандартного и оптимизированного МРТ-протоколов в выявлении потенциальных эпилептогенных структурных изменений головного мозга у больных разными формами симптоматической эпилепсии с началом заболевания в детском возрасте.

Выявлены особенности частоты сочетания мальформаций кортикального развития с другими структурными изменениями; описаны редкие варианты поражения гиппокампа в сочетании с сосудистыми мальформациями.

Определена высокая чувствительность FLAIR-ИП по сравнению с другими импульсными последовательностями стандартного протокола в выявлении гипоксически-ишемических поражений головного мозга и глиозных изменений гиппокампа.

Проанализированы клинико-лучевые особенности изолированных и сочетанных поражений гиппокампов, включая тяжесть и латерализацию повреждения.

Изучены дополнительные возможности объективизации структурных и микроструктурных изменений в гиппокампах, а также ассоциированных с ними структурах при оценке показателей протонной МРС, фракционной анизотропии и волюметрии.

С помощью методик, дополняющих оптимизированный протокол, при исследовании гиппокампов показаны особенности поражения, а именно, наличие метаболических изменений в контралатеральном гиппокампе при одностороннем его поражении, наличие сопутствующих изменений фракционной анизотропии в поясных извилинах и зрительном бугре при структурном поражении гиппокампов.

Проанализирована частота ошибок диагностики структурных изменений головного мозга у больных симптоматической эпилепсией при оценке специалистами разной квалификации, определена значимость различий интерпретации результатов при проведении стандартного и оптимизированного протоколов, выявлено существенное преобладание диагностических ошибок при оценке атрофии гиппокампов и показана необходимость использования дополнительных объективных методик исследования гиппокампов.

Практическая значимость

На основании результатов исследования разработан МР-алгоритм обследования больных с симптоматической эпилепсией с дебютом в детском возрасте. Разработаны скрининговый и оптимизированный протоколы исследования медиобазальных отделов височных долей для детальной визуализации гиппокампа, что позволило существенно повысить информативность диагностического исследования. Разработана методика анализа диффузионно-тензорных изображений с определением показателей фракционной анизотропии в гиппокампе и структурах, ассоциированных с гиппокампальной формацией. Усовершенствована методика одновоксельной протонной МР-спектроскопии гиппокампов.

Личный вклад автора в проведенное исследование

Автор самостоятельно осуществлял подбор больных, планируемых для исследования, проводил лучевое обследование пациентов, осуществлял сопоставление результатов лучевой диагностики с изменениями при электроэнцефалографии, выполнял статистическую обработку и анализ полученных результатов, оформление рукописи. Результаты сопоставлены с данными литературы, сформулированы основные положения диссертации, выводы, практические рекомендации. Автором самостоятельно подготовлены публикации по результатам проведенных исследований.

Основные положения, выносимые на защиту

1. МРТ-исследование, проводимое в соответствии с клинико-электрофизиологическими данными и включающее программы как стандартного, так и оптимизированного протоколов сканирования, высокоинформативно в выявлении структурных и микроструктурных изменений головного мозга у пациентов с симптоматической эпилепсией, развившейся в детском возрасте.

2. При симптоматической височной эпилепсии МРТ-протокол с использованием специализированных последовательностей визуализации медиобазальных отделов височных долей позволяет повысить чувствительность исследования. Диффузионно-тензорные изображения с анализом показателей фракционной анизотропии гиппокампов и структур, ассоциированных с гиппокампальной формацией, а также МР-спектроскопия гиппокампов обладают высокой диагностической чувствительностью.

3. Постпроцессинговая обработка 3D T1 SPGR-ИП с использованием пакета FreeSurfer позволяет выявить и объективизировать степень атрофических изменений височных долей и гиппокампов при симптоматической височной эпилепсии.

Внедрение результатов исследования в практику

Результаты исследования доложены на научно-практической конференции «Лучевая диагностика на рубеже веков», посвященной 100-летию медицинской деятельности » (г. СПБ, 2008 г.), на заседании Санкт-Петербургского Радиологического общества (2009 г.), на Всероссийской юбилейной научно-практической конференции «Актуальные проблемы клинической неврологии» (2009 г.), на Поленовских чтениях (2010 г.), на IV Всероссийском национальном конгрессе лучевых диагностов и терапевтов «Радиология-2010» (Москва, 2010 г.), на Невском Радиологическом Форуме-2г.), на симпозиуме «Современные возможности нейровизуализации» (2011 г.), на Невском Радиологическом Форуме-2г.). Результаты исследования внедрены в практическую деятельность кабинета МРТ ИМЧ РАН им , кабинетов МРТ рентгеновского отделения клиники «Скандинавия», международной клиники «Медем», Российского научно-исследовательского нейрохирургического института им. проф. , а так же в учебный процесс НК и ОЦ «Лучевая диагностика и ядерная медицина» СПбГУ и в учебный процесс кафедры неврологии и нейрохирургии с клиникой ГОУ ВПО СПбГМУ им. ак. .

Публикации

По теме диссертации опубликовано 6 печатных работ (3 статьи, 2 из которых в журналах, рекомендованных Перечнем ВАК РФ).

Объем и структура диссертации

Диссертационная работа изложена на 199 страницах машинописного текста и состоит из введения, 7 глав, 7 выводов, 6 практических рекомендаций, 196 ссылок на литературные источники, из них 20 отечественных. Текст иллюстрирован 63 рисунками, 26 таблицами, 12 диаграммами.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Материалы и методы исследования

Проанализированы результаты исследования 293 пациентов, включая группу контроля (таблица 1).

Таблица 1

Объем и характер клинико-инструментального

обследования пациентов (n=293)

Исследование	Количество наблюдений
абс.	%
Клиническое обследование	293	100
ЭЭГ	236	80,6
МРТ	293	100
МР-трактография	47	16
МР-спектроскопия	37	12,6
Волюметрия	33	11,3

Комплексное клинико-инструментальное обследование выполнено 236 пациентам с симптоматической эпилепсией. Критериями включения служили: клинико-инструментальные данные, свидетельствующие о наличии симптоматической эпилепсии, эпилептической активности и данных о локализации эпилептического фокуса на ЭЭГ, начало заболевания в детском возрасте. Группу контроля составили 57 человек без клинических проявлений эпилепсии и без признаков эпилептической активности по данным ЭЭГ. Возраст обследованных варьировал от 1 мес до 30 лет. Группа пациентов с симптоматической эпилепсией и группа контроля сопоставимы по полу и возрасту.

Распределение пациентов в зависимости от клинического диагноза в целом соответствовало эпидемиологическим данным большинства авторов. По клиническому диагнозу преобладали пациенты с симптоматической височной и лобной эпилепсией (54,8% и 22,9% соответственно). По типу припадков преобладали сложные парциальные (39,8%) и вторично генерализованные (36,0%) приступы.

МРТ-исследование проводили на аппаратах с индукцией магнитного поля 1,5 Тл и 3 Тл (таблица 2).

Таблица 2

Группы обследованных с учетом МРТ-протокола и характеристик МР-томографа по индукции магнитного поля, n=293

Индукция МП	Протокол исследования	Количество пациентов
абс.	%
1,5 Тл	Стандартный	72	223	24,6	76,1
Оптимизированный	151	51,5
3 Тл	Оптимизированный	70	23,9

У большинства пациентов (n=223) исследование выполнено на МР-томографе General Electric (GE) “Signa Echospeed” 1,5 Т, с использованием головной радиочастотной катушки. 70 пациентов обследованы на сверхвысокопольном МР-томографе Philips “Achieva” 3 Т, с использованием 8-канальной головной радиочастотной катушки SENSE. Всем пациентам выполнялись программы стандартного протокола. Оптимизированный протокол, выполненный 221 пациенту, включал как стандартные, так и специализированные импульсные последовательности, с прицельной визуализацией медиобазальных отделов височных долей и получением объемных изображений высокого разрешения с захватом всех отделов головного мозга и последующим реформированием.