Przydatność traktografii tensora dyfuzji w ocenie istoty białej u chorych ze stwardnieniem guzowatym

Abstract

Traktografia tensora dyfuzji - DTI jest niestandardową sekwencją badania rezonansu magnetycznego pozwalającą na wielopłaszczyznowe uwidocznienie przebiegu włókien istoty białej. Parametry DTI (anizotropia frakcjonowana -FA i średni współczynnik dyfuzyjności - ADC) pozwalają na ilościową ocenę zmian dyfuzyjności i integralności istoty białej. W ostatnich latach pojawiły się publikacje wykazujące nieprawidłowości parametrów DTI w różnych chorobach mózgowia. W swojej pracy oceniłem zmiany parametrów DTI występujące w prawidłowo wyglądającej w badaniu obrazowym istocie białej - NAWM u chorych na zespół stwardnienia guzowatego –TSC. TSC jest schorzeniem uwarunkowanym genetycznie, wynikającym z nieaktywnego kompleksu genów TSC1/TSC2. Cechuje się zróżnicowanym obrazem klinicznym, zajmującym różne układy i narządy (ośrodkowy układ nerwowy, serce, nerki, skórę i płuca). Wprowadzenie do badań i praktyki klinicznej inhibitorów szlaku komunikacyjnego mTOR (rapamycyny lub jej pochodnej everolimus), działających hamująco na szlak nowotworzenia komórek,stworzyło szansę leczenia przyczynowego.W TSC metodę DTI stosowano początkowo do oceny morfologicznych zmian w obrębie OUN, wykazując istotne zaburzenia dyfuzyjności w guzach korowych i sąsiadującej istocie białej. Wyniki tych badań wskazują na różnice integralności istoty białej pacjentów chorych na TSC w porównaniu z osobami zdrowymi. Celami rozprawy doktorskiej były: określenie zmian parametrów traktografii tensora dyfuzji w istocie białej u chorych na stwardnienie guzowate oraz ocena wpływu przyjmowania inhibitorów szlaku mTOR na wyniki tensora dyfuzji. Dla osiągnięcia zaplanowanych celów wykorzystano jedną z sekwencji badania rezonansu magnetycznego -obrazowanie tensora dyfuzji -DTI. Podstawę wykonanych badań stanowiły główne parametry DTI czyli anizotropia frakcjonowana -FA i rzeczywisty współczynnik dyfuzji–ADC. Do analizy włączono 91 osób (chłopcy 56%), których mediana wieku w momencie wykonania badania rezonansu magnetycznego wynosiła 308 tygodni (zakres 1-1254 tygodni, odstęp międzykwartylowy 181-664). Analizowaną populację stanowiło 76 pacjentów z rozpoznanym stwardnieniem guzowatym i 15 osób zdrowych, tworzących grupę kontrolną. Grupa chorych na TSC była jedną z większych w porównaniu z materiałem dostępnym w piśmiennictwie. Chorzy leczeni inhibitorami mTOR stanowili 22% (17 z 76 chorych). Wskazaniami do podania inhibitorów mTOR był gwiaździak olbrzymiokomórkowy podwyściókowy -SEGA, lekooporna padaczka, oraz współistnienie SEGA i lekoopornej padaczki.Badania wykonano na aparacie 1.5T (Sonata Vision, Siemens) w protokole uwzględniającym sekwencję obrazowania tensora dyfuzji. Pomiary FA i ADC dokonywano w trzech przekrojach osiowych, w obrębie torebki wewnętrznej,kolana i płata ciała modzelowatego oraz w obrębie promienistości wzrokowej przy pomocy umieszczonych w tych strukturach łącznie 16 obszarów zainteresowania - ROI. Rekonstrukcję obrazów tensora dyfuzji oraz pomiary wartości FA i ADC wykonano na konsoli lekarskiej SyngoVia firmy Siemens.W analizie statystycznej wykorzystano testy: Shapiro-Wilka, Wilcoxona, Fishera oraz technikę „propensity score matching”. Obliczeń dokonano przy wykorzystaniu oprogramowania SAS 9.4. Uzyskane wyniki wskazują na zmniejszoną anizotropię w obrębie torebki wewnętrznej u chorych na TSC w porównaniu z osobami zdrowymi w podobnym wieku.Stwierdzono istotne statystycznie różnice wartości FA:-wyższe wartości FA w grupie kontrolnej w stosunku do wszystkich chorych na TSC: w poszczególnych ROI w odnodze przedniej i kolanie torebki wewnętrznej, w pojedynczych ROI w pozostałych drogach istoty białej, przy uśrednieniu wartości FA z całych torebek wewnętrznych oraz wszystkich pomiarów FA obustronnie-wyższe wartości FA w grupie kontrolnej w porównaniu z chorymi nieleczonymi inhibitorami mTOR: w poszczególnych ROI w odnodze przedniej, kolanie torebki wewnętrznej, w pojedynczych ROI w pozostałych drogach istoty białej, przy uśrednieniu wartości FA z całych torebek wewnętrznych oraz wszystkich pomiarów FA obustronnie-wyższe wartości FA w grupie kontrolnej w porównaniu z chorymi leczonymi inhibitorami mTOR: w pojedynczych punktach pomiarów ROI oraz przy uśrednieniu wartości FA z całych torebek wewnętrznych a także wszystkich pomiarów FA obustronnie wyższe wartości FA w grupie leczonej inhibitorami mTOR w porównaniu z grupą nieleczoną: w łącznej analizie wszystkich ROI z całej torebki wewnętrznej obustronnie oraz w pojedynczych ROI w odnodze przedniej. Poza tym, w grupie dzieci chorych leczonych inhibitorami mTOR, w 26/28 pomiarów FA (92,8%) przyjmowało wartości wyższe w porównaniu do chorych nieleczonych inhibitorami mTOR. Stwierdzono mniejszą liczbę istotnych statystycznie różnic FA w przypadku grupy chorych leczonych niż w przypadku chorych nieleczonych inhibitorami mTOR w porównaniu z grupą kontrolną-11/28 (39%) vs 19/28 (68%). Przeprowadzono analizę oceniającą wartość predykcyjną FA w rozpoznawaniu stwardnienia guzowatego z wybranych lokalizacjach, gdzie różnice statystyczne były największe. Wykazano, że wyższe wartości w każdej z lokalizacji są związane ze zmniejszonym ryzykiem występowania choroby. Nie wykazano istotnych statystycznie różnic dotyczących wartości ADC we wszystkich analizowanych grupach. Na podstawie wyników wyciągnięto następujące wnioski: obrazowanie tensora dyfuzji jest wiarygodną metodą oceniającą jakość istoty białej; inhibitory mTOR wpływają na poprawę integralności istoty białej, wyrażonej wzrostem wartości FA w głównych drogach istoty białej u chorych na TSC.