1. Общие характеристики бокового амиотрофического склероза (БАС):
• Лучший диагностический критерий:
о Двустороннее повышение интенсивности сигнала по ходу КСТ на Т2-ВИ/ PD/FLAIR, распространяющееся от лучистого венца до ствола мозга
• Локализация:
о Характерным признаком является дегенерация КСТ и НДН:
- НДН передних рогов спинного мозга и ствола мозга
- ВДН прецентральной извилины (двигательная кора), дающие начало кортикоспинальному тракту
о Белое вещество (БВ) и серое вещество (СВ)
• Размеры:
о На поздних стадиях БАС наблюдается атрофия двигательной системы, в частности, пирамидных трактов
• Морфология:
о Зоны гиперинтенсивного сигнала овальной или тонкой криволинейной формы, соответствующее локализации КСТ
2. КТ признаки бокового амиотрофического склероза (БАС):
• Бесконтрастная КТ:
о КТ-обследования в динамике могут позволить выявить прогрессирующую атрофию:
- Лобные, передние отделы височных долей → прецентральные извилины → постцентральные извилины, передние отделы поясных извилин, мозолистое тело, покрышка среднего мозга
(а) МРТ, DTI, модульное изображение, аксиальный срез: в задних бедрах внутренних капсул визуализируются симметричные гиперинтенсивные участки. Фракционная анизотропия (ФА) коррелирует со степенью тяжести заболевания и вовлеченностью ВДН в патологический процесс, тогда как средняя диффузивность коррелирует с продолжительностью заболевания.
(б) МРТ, ДВИ, аксиальный срез: в обоих ножках мозга определяется овоидные гиперинтенсивные участки ЕЯ Аномальные изменения сигнала могут наблюдаться в прецентральных извилинах, полуовальном центре, задней трети задних бедер внутренних капсул, ножках мозга и вентральных отделах ствола мозга.
3. МРТ признаки бокового амиотрофического склероза (БАС):
• Т1-ВИ:
о Различные характеристики сигнала от КСТ на Т1-ВИ:
- Изоинтенсивный сигнал (наиболее часто) может отражать ↑ содержание свободных радикалов
- Гипоинтенсивный или слегка гиперинтенсивный сигнал
• Т2-ВИ:
о В небольшом проценте случаев определяется повышение интенсивности сигнала от КСТ
о Повышение интенсивности сигнала может наблюдаться в любом участке от субкортикального белого вещества прецентральных извилин до задних бедер внутренних капсул, ножек мозга и моста
о Поскольку КСТ в норме имеют слегка повышенную интенсивность сигнала, особенно при 3,0 Т МРТ, этот признак не обладает чувствительностью и специфичностью
о Повышение интенсивности Т2-сигнала от КСТ может быть специфичным для БАС, если наблюдается на соответствующих PD-взвешенных изображениях
о Снижение интенсивности сигнала от СВ прецентральной извилины (двигательная кора):
- Неспецифично; может быть обусловлено накоплением железа и тяжелых металлов в коре головного мозга у пожилых
• PD-ВИ:
о Повышение интенсивности сигнала от КСТ
• FLAIR:
о Более чувствительный и менее специфичный, чем Т2-ВИ FSE для определения зон гипоинтенсивного сигнала в прецентральных извилинах
о Повышение интенсивности сигнала от КСТ
• ДВИ:
о Повышение интенсивности сигнала от КСТ:
- Может наблюдаться при отсутствии повышения интенсивности сигнала на Т2-ВИ
• Диффузионно-тензорная MPT (DTI):
о По данным методов, основанных на выборе ROI, и трактографии имеют место значительные изменения параметров диффузии на протяжении КСТ
о Наиболее частые признаки: ↓ фракционной анизотропии (ФА) в КСТ вследствие дегенерации ВДН
о ↓ ФА наблюдается на всем протяжении КСТ; наиболее значимое снижение отмечается в заднем бедре внутренней капсулы о Значение ФА коррелирует с вовлечением в процесс ВДН, тяжестью заболевания
о ↑ средней диффузивности (MD) на протяжении КСТ
о Значения MD более постоянны на разных уровнях КСТ; имеется тенденция к повышению значения в краниальном направлении КСТ:
- MD положительно коррелирует с продолжительностью заболевания
• Н-МР-спектроскопия полезна для оценки вовлечения в процесс ВДН:
о ↓ пика NAA, ↓ отношения NAA/Cr, ↓ отношений NAA/Cho и ↓ NAA/(Cr + Cho) в двигательной коре
о NAA присутствует в основном в нейронах; следовательно, указанные выше метаболические изменения отражают потерю или дисфункцию двигательных нейронов
о ↓ отношений NAA/Cr и NAA/Cho по ходу КСТ; наиболее выраженное снижение отмечается в прецентральных извилинах и лучистом венце
о ↓ пика NAA в мосту и верхнем отделе продолговатого мозга у пациентов с выраженными признаками поражения ВДН или бульбарными признаками
о ↑ пика Cho в заднем бедре внутренней капсулы
о ↑ пика мио-инозитола в двигательной коре
• Измерение отношения переноса намагниченности (ОПН):
о ↓ ОПН в заднем бедре ВК при БАС
о Повышение интенсивности сигнала от КСТ на постконтрастных Т1-ВИ с переносом намагниченности: 80% чувствительность, 100% специфичность
о Может позволить выявить дегенерацию КСТ при БАС на ранней стадии
• Воксельная морфометрия:
о Локальная потеря серого вещества двигательной коры, лобных, височных, теменных долей и в структурах лимбической системы
о Выраженная атрофия коры лобных долей при БАС и лобно-височная деменция
о Потеря БВ в мозолистом теле, мозжечке, лобно-височных и затылочных областях
о Глобальная атрофия вещества головного мозга относительно легкой степени выраженности
• Функциональная МРТ:
о Картина реорганизации коры
о ↑ активации контрлатеральной сенсомоторной коры, дополнительной двигательной области, базальных ганглиев и мозжечка во время выполнения двигательных задач
2. Радионуклидная диагностика:
• ПЭТ, ОФЭКТ с 99m Тс-ГМПАО:
о ↓ регионарного метаболизма или перфузии во всех отделах головного мозга
о ↑ тяжести БАС коррелирует со ↓ перфузии серого вещества
3. Рекомендации по визуализации:
• Лучший инструмент визуализации: МРТ с получением Т2-ВИ, PD-ВИ, FLAIR, DTI
(а) МРТ, ДВИ, аксиальный срез: в мосту определяются гиперинтесинвые очаги, соответствующее КСТ. ДВИ/DTI могут быть полезными в дифференциальной диагностике между прогрессирующей мышечной атрофией (изменения ФА или MD отсутствуют) и БАС (↑ MD, ↓ ФА), которые клинически могут быть неотличимы.
(б) МРТ, Т1-ВИ, сагиттальный срез: наблюдается атрофия задних отделов ствола мозолистого тела. При DTI отмечается ↓ ФА в мозолистом теле. Воксельная морфометрия является высоко чувствительным методом в определении локальной атрофии моторной коры и кортикоспинальных трактов.
1. Первичный боковой склероз:
• Нейродегенерации подвержены только ВДН:
о На Т2-ВИ определяются изменения двигательных путей
• Аутосомно-рецессивное заболевание с дебютом в юности
2. Валлеровская дегенерация:
• Динамические изменения интенсивности сигнала вдоль КСТ у пациентов с поражениями коры/субкортикальных отделов различного характера
3. Гипертрофическая дегенерация олив:
• Вторичная дегенерация нижнего ядра оливы (НЯО), обычно являющаяся следствием первичных повреждений в зубчато-красноядерно-оливном пути
4. Состояния, характеризующиеся гиперинтенсивными на Т2-ВИ поражениями по ходу КСТ:
• При метаболических заболеваниях возможно двустороннее вовлечение в процесс КСТ:
о Х-сцепленная адренолейкодистрофия, болезнь Вильсона
о Гипогликемическая кома: обратимые изменения КСТ
• Демиелинизирующие и воспалительные заболевания:
о Рассеянный склероз, ОДЭМ, болезнь Бехчета, СПИД, шейная миелопатия
• Новообразования: глиома ствола мозга, злокачественная лимфома
5. Здоровая группа:
• КСТ могут казаться гиперинтенсивными при ЗТ МРТ (при полной миелинизации головного мозга в любом возрасте в норме), что имитирует БАС
г) Патология:
1. Общие характеристики бокового амиотрофического склероза (БАС):
• Этиология:
о Этиология спорадических случаев БАС (спБАС) по большому счету неизвестна
о Характерные патологические признаки включают снижение количества двигательных нейронов, а именно потерю ВДН, содержащих убиквитин-иммунореактивные включения и дегенерирующих НДН, содержащих TDP-43 иммунореактивные включения
о Повышение экспрессии циклооксигеназы-2 в спинном мозге, коре лобных долей и гиппокампах о Апоптоз, оксидативный стресс, опосредованный свободными радикалами, эксайтотоксичность, обусловленная излишним высвобождением глутамата
о Биохимические исследования показали ↓ уровня глутамата в ткани ЦНС и ↑ его уровня в СМЖ
• Генетика:
о Большинство случаев БАС являются спорадическими (спБАС)
о 15-20% случаев БАС являются семейными (семБАС):
- 10-20% случаев семБАС являются следствиями мутаций в гене медь/цинк-содержащей супероксиддисмутазы 1 (СОД1) в локусе 21q
о Редкий аутосомно-рецессивный юношеский дебют БАС:
- Ген ALS2, расположенный в локусе 2q и кодирующий алсин
• Ассоциированные аномалии:
о Синдром БАС-плюс: типичный фенотип БАС, связанный с деменцией, паркинсонизмом или обоими заболеваниями:
- В 2-3% случаев при БАС наблюдается лобно-височная деменция
- 50% случаев характеризуются когнитивными нарушениями о БАС-подобная болезнь двигательного нейрона может быть компонентом паранеолластического синдрома
2. Макроскопические и хирургические особенности:
• Локальная атрофия двигательной коры и КСТ
• Атрофия передних и боковых отделов спинного мозга
3. Микроскопия:
• Потеря пирамидных двигательных нейронов коры и астроцитоз
• При гистологическом исследовании наблюдается неравномерное вовлечение в процесс КСТ, демонстрирующее вариабельную картину дегенерации
• «Старческие изменения», сопровождающиеся атрофией с накоплением пигмента липофусцина
• Проксимальная и дистальная аксонопатия с образованием аксональных сфероидов
• Сохранные двигательные нейроны имеют меньшие размеры и аномальные характеристики
(а) МРТ, Т2-ВИ, режим подавления сигнала от жира, аксиальный срез: снижение интенсивности сигнала от коры центральных отделов прецентральных извилин вследствие накопления железа. Данная картина является частой, но неспецифичной для пациентов с боковым амиотрофическим склерозом (БАС) и может быть обнаружена у пожилых пациентов вследствие накопления железа и тяжелых металлов у них в данной области.
(б) МРТ, Т2* SWI, аксиальный срез: визуализируется двустороннее снижение интенсивности сигнала криволинейного характера по ходу коры прецентральных извилин. Последовательность Т2* SWI подчеркивает снижение интенсивности Т2-сигнала от серого вещества прецентральных извилин у пациентов с боковым амиотрофическим склерозом (БАС).
д) Клиническая картина:
1. Проявления бокового амиотрофического склероза (БАС):
• Наиболее частые признаки/симптомы:
о Признаки поражения ВДН: симптом Бабинского, спастичность, гиперрефлексия
о Признаки поражения НДН: асимметричная гипотония, атрофия, фасцикуляции, гипорефлексия
о Бульбарные признаки: невнятная речь, дисфагия
о Затруднения ходьбы, необъяснимое снижение веса
• Клинический профиль:
о Классический вариант БАС: вовлечение в процесс как ВДН, так и НДН
о При БАС с преимущественным вовлечением в процесс ВДН возможны трудности при дифференциации с первичным боковым склерозом
о При преимущественно бульбарной форме обычно наблюдаются более быстрое ухудшение и летальный исход
о СемБАС, связанная с аномалией SOD1, характеризуется средним возрастом манифестации с поражения конечностей в 42 года, медленным прогрессированием
2. Демография:
• Возраст:
о Начало проявлений обычно между 4-7-ми десятилетиями жизни
• Пол:
о М:Ж= 1,5: 1
• Эпидемиология:
о Заболеваемость: 1-2 случая/100000 человек о Частота встречаемости: 5,2/100000 человек
3. Течение и прогноз:
• Прогрессирующее течение (от дистальных отделов к проксимальным):
о Медиана выживаемости от постановки диагноза до смерти: 3-4 года
о 10% пациентов имеют продолжительность жизни с момента постановки диагноза > 10 лет
• Некоторые пациенты с семейной, подростковой формами БАС имеют более длинную продолжительность жизни (2-3 десятилетия)
4. Лечение бокового амиотрофического склероза (БАС):
• Рилузол (ингибитор высвобождения глутамата и инсулиноподобный фактор роста) может увеличить продолжительность жизни:
о После терапии рилузолом наблюдается ↑ отношения NАА/Сг в прецентральной извилине и дополнительной двигательной области
е) Диагностическая памятка:
1. Обратите внимание:
• Используйте FLAIR и PD последовательности у всех пациентов с подозрением на БАС
2. Советы по интерпретации изображений:
• Повышение интенсивности сигнала от задних бедер внутренних капсул указывает на БАС, если соответствующие изменения наблюдаются на PD-взвешенных изображениях
• Т1 - и PD-взвешенные изображения позволяют дифференцировать реально существующую дегенерацию от нормы
• DTI может применяться для оценки поражений КСТ до развития пирамидной симптоматики
ж) Список литературы:
1. Barthel Н et al: PET/MR in Dementia and Other Neurodegenerative Diseases. Semin Nucl Med. 45(3):224-233, 2015
2. Verstraete E et al: Neuroimaging as a new diagnostic modality in amyotrophic lateral sclerosis. Neurotherapeutics. 12(2):403—16, 2015
