Диагностика болезни Вильсона по КТ, МРТ головного мозга
а) Терминология:
1. Сокращения:
• Болезнь Вильсона(БВн)
2. Синонимы:
• Прогрессирующая гепатолентикулярная дегенерация
3. Определение:
• Аутосомно-рецессивное наследственное нарушение метаболизма меди, характеризующееся аномальным накоплением меди в различных тканях
б) Визуализация:
1. Общие характеристики болезни Вильсона:
• Лучший диагностический критерий:
о Симметричное повышение интенсивности сигнала на Т2-ВИ (или неоднородный сигнал) от скорлупы (с гиперинтенсивным ободком по периферии скорлупы билатерально), хвостатых ядер, таламусов и бледных шаров (БШ)
• Локализация:
о Наиболее часто: скорлупа (характерно формирование ободка по ее периферии)
о Хвостатые ядра, БШ, таламусы (вентролатеральные ядра)
о Средний мозг, мост, мозжечок (червь и зубчатые ядра)
о Поражения в коре и субкортикальном БВ (преимущественно в лобных долях)
• Размеры:
о Изначально! (отек базальных ганглиев [БГ]), затем I (атрофия)
• Морфология:
о Изменение формы пораженных структур отсутствует
2. КТ признаки болезни Вильсона:
• Бесконтрастная КТ:
о Расширение передних рогов боковых желудочков; диффузная атрофия мозговой ткани
о ± снижение плотности чечевицеобразных ядер и таламусов
• КТ с контрастированием:
о Поражения контраст не накапливают
(а) МРТ, Т2-ВИ, аксиальный срез: у мальчика 13 лет определяется типичное двустороннее симметричное повышение интенсивности сигнала от скорлупы, головок хвостатого ядра и таламуса.
(б) МРТ, Т2-ВИ, аксиальный срез: у этого же пациента визуализируются характерные зоны гиперинтенсивного сигнала без масс-эффекта, расположенные преимущественно в дорсальной части среднего мозга.
3. МРТ признаки болезни Вильсона:
• Т1-ВИ:
о Сигнал от БГ обычно снижен
о Возможно ↑ интенсивности сигнала от пораженных БГ (парамагнитные свойства меди)
• Т2-ВИ:
о Обычно нормальная MPT-картина у пациентов в пресимптоматической стадии заболевания
о Участки гипер-Дипоинтенсивного/смешанной интенсивности сигнала в скорлупе, БШ, хвостатых ядрах, таламусе
- Симметричные концентрически-ламинарные гиперинтенсивные участки в скорлупе билатерально
- Возможно ↑ интенсивности сигнала от БГ вследствие содержания в них железа
о Характерный симптом «лицо гигантской панды»: красные ядра с нормальной интенсивностью сигнала на фоне гиперинтенсивной покрышки среднего мозга
о ± зоны гиперинтенсивного сигнала в центральном сером веществе, покрышке-моста, продолговатом мозге, зубчатых ядрах и белом веществе (БВ) большого мозга (особенно в лобных долях) и мозжечка
о Разрешение изменений МР-сигнала коррелируете клиническим ответом на хелатную терапию медью
о Поражения БГ у взрослых могут отличаться от таковых у детей
- Поражение скорлупы может отсутствовать; БШ и черная субстанция на Т2-ВИ могут иметь гипоинтенсивный сигнал
• PD-ВИ:
о Симметричное ↑ интенсивности сигнала от пораженных БГ
• ДВИ:
о Аномальное снижение значений ИКД сразу после начала неврологических симптомов; в более позднем периоде - высокие значения ИКД (некроз, спонгиозная дегенерация)
• Постконтрастные Т1-ВИ:
о Контрастное усиление обычно не наблюдается
• МР-спектроскопия:
о ↓ отношения пика N-ацетил-аспартата к пику креатина (потеря нейронов) в БГ коре теменно-затылочных областей, БВ лобных областей
о ↓ отношения пика миоинозитола к пику креатина в БГ и ↓ соотношения холин: креатин в БШ
о ↓ отношения пика миоинозитола к пику креатина при БВн после портосистемного шунтирования (картина печеночной энцефалопатии)
4. Радионуклидная диагностика болезни Вильсона:
• ПЭТ:
о ↓↓ метаболизма глюкозы в мозжечке, полосатом теле и, в меньшей степени, в коре и таламусе
о ↓↓ активности ДОФА-декарбоксилазы (недостаточность передачи дофамина по нигростриарному пути)
• ОФЭКТ
о (I-23)2β-карбометокси-3β-(4(I-123) иодфенил)тропан связывается с пресинаптическими переносчиками дофамина в полосатом теле
о (I-123) иодбензамид связывается с постсинаптическими дофаминовыми 02-рецепторами в полосатом теле
о У пациентов с симптоматической болезнью Вильсона (БВн):
- ↓↓ индексов связывания обоих радиофармпрепаратов в полосатом теле
о У всех пациентов с болезнью Вильсона (БВн) отмечается сильная корреляция индексов связывания обоих радиофармпрепаратов с тяжестью неврологических нарушений
5. Рекомендации по визуализации:
• Лучший инструмент визуализации:
о МРТ-более чувствительный, чем КТ метод в раннем выявлении поражений
• Совет по протоколу исследования:
о Т2-ВИ, FLAIR, ДВИ
в) Дифференциалная диагностика:
1. Болезнь Лея:
• Подострая некротизирующая энцефаломиелопатия
• Симметричные спонгиоформные поражения головного мозга, развивающиеся в младенческом/раннем детском возрасте
• Поражения имеют преимущественно двусторонний и симметричный характер, локализуются в стволе мозга, БГ (в частности, в скорлупе), и БВ большого мозга
2. Гипоксически-ишемическая энцефалопатия:
• Двусторонние симметричные гиперинтенсивные поражения с ограничением диффузии в скорлупе, хвостатых ядрах, таламусе и коре
3. Болезнь Крейтцфельдта-Якоба:
• Прогрессирующие изменения гиперинтенсивного на Т2-ВИ сигнала в БГ таламусе и коре больших полушарий
4. Японский энцефалит (ЯЭ):
• Однородно гиперинтенсивные на Т2-ВИ поражения в БГ и задне-медиальных отделах таламусов (очень характерно для ЯЭ, отсутствуют при БВн)
5. Органическая ацидурия:
• Симметричные диффузные изменения БВ, расширение ликворных пространств
• Изменения со стороны БГ (↑ интенсивности сигнала на Т2-ВИ ± потеря объема хвостатых и/или чечевицеобразных ядер)
6. Отравление метанолом:
• Двустороннее симметричное ↑ интенсивности сигнала на Т2-ВИ от скорлупы, хвостатых ядер ± БВ
7. Синдром осмотической демиелинизации:
• Поражение моста (центральное ядро шва), базальных ганглиев, и, реже, среднего мозга
(а) МРТ, Т2-ВИ, аксиальный срез: у мужчины 19 лет в передних отделах скорлупы, а также по ходу кортикоспинальных трактов в задних бедрах внутренних капсул определяются ламинарные гиперинтенсивные зоны.
(б) МРТ, Т2-ВИ, корональный срез: у этого же пациента в скорлупе билатерально визуализируются гиперинтенсивные очаги поражения.
г) Патология:
1. Общие характеристики болезни Вильсона:
• Этиология:
о Нарушение связывания меди с церулоплазмином и нарушение экскреции меди с желчью
о Развитие поражения головного мозга обусловлено отложением меди, хронической ишемией, васкулопатией или демиелинизацией
• Генетика:
о Аутосомно-рецессивный характер наследования: ген β-полипептида медь-переносящей АТФазы (АТРВ) в локусе 13q 14.3q21.1
• Основные сведения:
о Избыток меди во всем головном мозге (поражения часто имеют двусторонний и симметричный характер), необъяснимая тенденцией к протяженному поражению БГ
2. Стадирование и классификация:
• 1-я стадия: начальный период накопления меди сайтами связывания в печени
• 2-я стадия: острое перераспределение меди в печени и ее высвобождение в кровеносную систему
• 3-я стадия: хроническое накопление меди в головном мозге и других тканях за пределами печени
3. Макроскопические и хирургические особенности:
• Расширение желудочков, борозд полушарий
4. Микроскопия:
• Отек, некроз и спонгиозная дегенерация БГ; глиоз и демиелинизация в БВ
• Клетки Опальского = ШИК(+) клетки глии
• Пирамидные клетки глубоких слоев коры больших полушарий головного мозга
(а) МРТ, Т2-ВИ, аксиальный срез: у пациента с болезнью Вильсона отмечается снижение интенсивности сигнала от таламусов, а также базальных ганглиев.
(б) МРТ, Т2*SWI, аксиальный срез: у другого пациента с диагнозом болезнь Вильсона определяются симметричные зоны гипоинтенсивного сигнала в среднем мозге, обусловливающие появление так называемого симптома «лицо гигантской панды».
д) Клиническая картина:
1. Проявления болезни Вильсона:
• Наиболее частые признаки/симптомы:
о Неврологические симптомы: асимметричный тремор, атаксия, дискинезия, дизартрия, дистония (преимущественно мышц лица), нарушение координации движений:
- Симптомы паркинсонизма: мышечная ригидность, бради-кинезия
о Психические нарушения: гиперкинетическое расстройство поведения, нервная возбудимость, эмоциональность, лабильность, нарушения концентрации внимания, депрессия, психоз, мания, изменение личности
о Острый гепатит
о Кольцо Кайзера-Флейшера в роговице, обусловленное аномальным отложением меди в десцеметовой пластинке
• Клинический профиль:
о У 40-50% пациентов заболевание проявляется симптомами поражения печени
о У 40-50% пациентов заболевание проявляется неврологическими или психическими нарушениями (кольца в роговице присутствуют практически всегда)
о ↓ уровня церулоплазмина и общего уровня меди в сыворотке, ↑ суточной экскреции меди с мочой и ↑ ↑ содержание меди в печени
2. Демография:
• Возраст:
о Поражение печени развивается обычно в возрасте 8-16 лет
о Неврологические симптомы часто распознаются на 2-3-м десятилетии жизни (редко в возрасте < 12 лет)
• Пол:
о Обычно М = Ж, но для фульминантной формы БВн (печеночная недостаточность, энцефалопатия, коагулопатия) М: Ж = 1:4
• Эпидемиология:
о Частота: 1 на 30000-40000 населения
о Частота носительства в США: один случай на 90 человек
3. Течение и прогноз:
• Дети: наиболее часто заболевание проявляется поражением печени
• Пожилые люди: симптомы неврологических и психических нарушений:
ОСТ количества отложенной меди в головном мозге ↑ и тяжесть симптомов
• После появления симптомов прогноз болезни Вильсона (БВн) в условиях отсутствия лечения фатален; смертность у пациентов с фульминантной печеночной недостаточностью составляет 70%
• Благоприятный прогноз при раннем начале хелатной терапии:
о Предупреждает прогрессирование заболевания; возможно разрешение симптомов
• Наиболее благоприятный прогноз: лечение родных братьев и сестер с бессимптомной формой БВн
4. Лечение:
• Ограничение продуктов, богатых медью (например, шоколад, печень, орехи, грибы, моллюски)
• Раннее назначение хелатной терапии может позволить ↓ степень поражения головного мозга
о Пеницилламин (побочный эффект в виде первичного развития ухудшения неврологического статуса в 20-50% случаев)
о Другие методы лечения: триентин (лучший альтернативный хелатор),тетратиомолибдатаммония, цинк (особенно у пациентов с пресимптоматической и бессимптомной формами заболевания)
• Пересадка печени (при декомпенсации в виде тяжелой печеночной недостаточности)
е) Диагностическая памятка. Советы по интерпретации изображений:
• Повышение интенсивности сигнала на Т2-ВИ от полосатого тела в сочетании с неврологическими нарушениями
• Повышение интенсивности сигнала на Т1-ВИ от БГ в сочетании с дисфункцией печени
• Улучшение со стороны MPT-картины коррелирует с клиническим восстановлением
ж) Список литературы:
Wu F et al: Wilson's Disease: A Comprehensive Review of the Molecular Mechanisms. IntJ Mol Sci. 16(3):6419-6431, 2015
Fritzsch D et al: Seven-tesla magnetic resonance imaging in Wilson disease using quantitative susceptibility mapping for measurement of copper accumulation. Invest Radiol. 49(5):299-306, 2014
Dusek P et al: The neurotoxicity of iron, copper and manganese in Parkinson's and Wilson's diseases. J Trace Elem Med Biol. ePub, 2014
Gupta S: Cell therapy to remove excess copper in Wilson's disease. Ann N Y Acad Sci. 1315:70-80, 2014
Hermann W: Morphological and functional imaging in neurological and nonneurological Wilson's patients. Ann N YAcad Sci. 1315:24-9, 2014
Kozic DB et al: Reversible lesions in the brain parenchyma in Wilson's disease confirmed by magnetic resonance imaging: earlier administration of chelating therapy can reduce the damage to the brain. Neural Regen Res. 9(21):1912-6, 2014
Krishna SH et al: Congenital genetic inborn errors of metabolism presenting as an adult or persisting into adulthood: neuroimaging in the more common or recognizable disorders. Semin Ultrasound CT MR. 35(2):160-91, 2014
Pulai S et al: Clinical features, MRI brain, and MRS abnormalities of drugnaive neurologic Wilson's disease. Neurol India, 62(21:153-8, 2014
