Диагностика гипомиелинизации головного мозга по КТ, МРТ
а) Терминология:
1. Синонимы:
• Задержка созревания миелина, гипомиелинизация
2. Определение:
• Несоответствующая данному возрасту низкая степень или отсутствие миелинизации белого вещества (БВ)
• «Контрольные показатели» миелинизации не достигнуты
• Возможен первичный синдром гипомиелинизации или ее вторичное по отношению к другой патологии развитие
б) Визуализация:
1. Общие характеристики гипомиелинизации головного мозга:
• Лучший диагностический критерий:
о Снижение дифференцировки между серым и белым веществом на Т1-ВИ у детей в возрасте > одного года
о Снижение дифференцировки между серым и белым веществом на Т2-ВИ у детей в возрасте > двух лет
• Локализация:
о Ключевые для оценки области: внутренние капсулы, пирамидные пути и периферические пучки белого вещества лобных долей
• Размеры:
о Гипомелинизация ведет к уменьшению объема головного мозга:
- Истончение мозолистого тела явно определяется на сагиттальных изображениях
• Морфология:
о Обычно нормальная
2. КТ признаки гипомиелинизации головного мозга:
• Бесконтрастная КТ:
о Отсутствие миелина обычно не настолько выраженное, чтобы быть заметным на КТ
(а) МРТ, Т2-ВИ, аксиальный срез: у ребенка 12 лет с трихотиодистрофией определяется полное отсутствие миелинизации всей ткани головного мозга. При исследовании волос под поляризованным светом была выявлена характерная исчерченность по типу «тигрового хвоста». При рентгенографии был выявлен центральный остеосклероз.
(б) МРТ, Т1-ВИ, сагиттальный срез: у того же ребенка определяется отсутствие миелина во всей ткани головного мозга, вследствие чего мозолистое тело с трудом дифференцируется на данном срединном изображении. Обратите внимание на утолщение костей задних отделов черепа.
3. МРТ признаки гипомиелинизации головного мозга:
• Т1-ВИ:
о Миелинизированное БВ имеет гиперинтенсивный сигнал
- Укорочение времени Т1 отражает наличие зрелых олигодендроцитов с протеолипидным белком
о Структуры БВ становятся гиперинтенсивными в определенной последовательности
о Визуализируемый на Т1-ВИ процесс миелинизации в норме завершается к концу первого года жизни
• Т2-ВИ:
о Миелинизированное БВ имеет гипоинтенсивный сигнал:
- Укорочение времени Т2 отражает перемещение межклеточной воды вследствие «обертывания» аксонов миелиновой оболочкой
о Снижение интенсивности сигнала на Т2-ВИ отстает от его повышения на Т1-ВИ на 4-8 месяцев
о Визуализируемый на Т1-ВИ процесс миелинизации завершается к третьему (в большинстве случаев к концу второго года) году жизни
о «Терминальные зоны»:
- Зоны стабильного гиперинтенсивного сигнала на Т2-ВИ в нормальном (в остальном) головном мозге
- Обычно вокруг треугольников боковых желудочков
- Вероятно, обусловлены скоплением интерстициальной воды, перемещающейся в желудочки через данные области
- Следует отличать от перивентрикулярной лейкомаляции или периваскулярных пространств
• PD-ВИ:
о Ключевая последовательность для дифференцировки глиоза от гипомиелинизации:
- Глиоз более гиперинтенсивен
• FLAIR:
о Не рекомендуется выполнять детям в возрасте < 2 лет:
- Неоднородность сигнала затрудняет оценку миелинизации и дифференциацию патологии
• ДВИ:
о Изменения значений ИКД предшествуют изменениям сигнала на Т1 - и Т2-ВИ:
- В процессе созревания миелина происходит снижение значений ИКД, радиального коэффициента диффузии
о В процессе созревания головного мозга происходит увеличение фракционной анизотропии
• Постконтрастные Т1-ВИ:
о Некоторые лейкодистрофии характеризуются патологическим характером контрастного усиления:
- Не является следствием строго гипомиелинизации
• МР-спектроскопия:
о Снижение пиков холина коррелирует с созреванием миелина
о Относительное увеличение пиков миоинозитола, холина и липидов коррелирует с гипомиелинизацией
о Значительное увеличение пиков холина может указывать на демиелинизацию или дисмиелинизацию
Рекомендации по визуализации
• Лучший инструмент визуализации:
о МРТ
• Советы по протоколу исследования:
о ОценкаТ1-ВИ наиболее полезна у дете йвозрастом < 10 месяцев
о Оценка Т2-ВИ наиболее полезна у детей возрастом > 10 месяцев
(а) MPT, Т1 -ВИ, аксиальный срез: исследование 26-месячнго ребенка с нистагмом и титубацией головы, у которого была диагностирована Болезнь Пелицеуса-Мерцбахера. Равномерное отсутствие миелинизации мозговой ткани имитирует нормальную картину зрелого головного мозга, визуализируемую на FLAIR.
(б) Это FLAIR-изображение, полученное у ребенка в возрасте шести лет с болезнью Пелицеуса-Мерцбахера, напоминает картину нормального головного мозга на Т1 -ВИ с равномерно выраженным гиперинтенсивным сигналом от белого вещества (по отношению к серому веществу).
в) Дифференциальный диагноз гипомиелинизации головного мозга:
2. Недоношенность:
• Использование в оценке контрольных показателей нормального развития возможно у доношенных детей
• Скорректируйте хронологический возраст исходя из степени недоношенности
3. Экзогенные воздействия:
• Хронические тяжелые состояния в младенчестве:
о Врожденные сосудистые мальформации (АВФ)
о Недостаточность питания
• Лечение заболеваний у новорожденных:
о Трансплантация органов
о Химиотерапия
• При лечении первичных заболеваний процесс миелинизация обычно восстанавливается
4. Синдромы, споровождающиеся гипомиелинизацией и другими изменениями:
• Обычно вызывают дисмиелинизацию, а не гипомиелинизацию
• Мукополисахаридозы:
о Синдромы Хантера, Гурлера
• Митохондриальные энцефалопатии:
о Дефекты электронно-транспортной цепи (ЭТЦ)
о Аномалии митохондриальной мембраны
• Лейкодистрофии:
о Метахроматическая лейкодистрофия
о Глобоидная лейкодистрофия (Краббе)
• Трихотиодистрофия:
о Группа нарушений репарации ДНК
о Остеосклероз осевого скелета
о Волосы с тигровым узором» под поляризованным светом
• Нейродегенеративные заболевания:
о Нейрональные цероидные липофусцинозы могут сопровождаться гипомиелинизацией по мере развития кортикальной дегенерации
(а) МРТ, Т1-ВИ, аксиальный срез: у двухлетнего ребенка с нистагмом определяется минимальное укорочение времени Т1 в области заднего бедра внутренней капсулы (ЗБВК); на Т1-ВИ в этом возрасте должна наблюдаться полная миелинизация. При генетическом исследовании была выявлена мутация гена PLP, подтверждающая болезнь Пелицеуса-Мерцбахера.
(б) МРТ, Т2-ВИ, аксиальный срез: у 14-месячного ребенка с артериовенозной фистулой определяется гипоинтенсивный сигнал от колена мозолистого тела и внутренних капсул, отражающий созревание миелина. Сопутствующая патология является частой причиной отсроченности процесса созревания миелина.
г) Патология:
1. Общие характеристики гипомиелинизации головного мозга:
• Этиология:
о Гипомелинизация часто отражает недостаток зрелых олигодендроцитов
о Дупликация гена PLP1 вызывает реакцию свернутых белков, гибель олигодендроцитов:
- Приводит к практически полному отсутствию миелина
о Нарушения питания, нейродегенерация-другие причины
• Генетика:
о 10-30% БПМ и СП2 обусловлены дефектами в гене протеолипидного белка (ПЛБ) (Xq21 -q22)
о 18q-синдром вызывает гемизиготную делецию (потеря первой копии гена) гена МВР
• Ассоциированные аномалии:
о Черепнолицевые-лицевые аномалии развития, связанные с 18q-синдромом
о БПМ и 18q-синдром-«прототипы» гипомиелинизации
2. Микроскопия:
• Болезнь Пелицеуса-Мерцбахера:
о Диффузный недостаток миелина: признаки намного менее зрелого головного мозга
о Наличие периваскулярных островков нормального миелина обусловливает классический «тигровый» внешний вид ткани
о Отсутствие или недостаток компактного миелина, «избыточное количество миелиновых шаров»
д) Клиническая картина:
1. Проявления гипомиелинизации головного мозга:
• Наиболее частые признаки/симптомы:
о Задержка развития, гипотония
• Другие признаки/симптомы:
о Классический БПМ: титубация головы, гипотония, только 50% детей могут сидеть
о 18q-синдром: задержки развития, низкий рост, задержка «костного» возраста, аномалии конечностей
о Трихотиодистрофия: низкий рост, остеосклероз
2. Демография:
• Возраст:
о Первичные синдромы гипомиелинизации обычно проявляются в младенчестве
• Пол:
о Классическая БПМ имеет Х-сцепленный рецессивный тип наследования, что объясняет ее проявление исключительно у лиц мужского пола
о Другие формы БПМ имеют аутосомно-рецессивный тип наследования и проявляются у обоих полов с одинаковой частотой
3. Течение и прогноз:
• В некоторых случаях может возникать позднее прогрессирование симптомов
4. Лечение:
• На данный момент лечение наследственных заболеваний, характеризующихся гипомиелинизацией, отсутствует
е) Диагностическая памятка:
1. Обратите внимание:
• Гипополимеризацию может быть трудно отличить от дис- и демиелинизации
• При исследовании младенца не забудьте скорректировать хронологический возраст исходя из степени его недоношенности
2. Советы по интерпретации изображений:
• Выполните оценку степени миелинизации до выяснения хронологического возраста пациента:
о Избегайте предвзятости
• Для сужения нозологического диапазона при дифференциальной диагностике соотнесите визуализационную картину с клиническим анамнезом и неврологическим статусом пациента
3. Советы по отчетности:
• Определите, какому возрасту в норме соответствует имеющаяся степень миелинизации → «степень миелинизации соответствует возрасту х месяцев»
ж) Список литературы:
Andronikou S et аI: Corpus callosum thickness in children: an MR patternrecognition approach on the midsagittal image. Pediatr Radiol. 45(2):258-72, 2015
Mayer JA et al: Modeling the natural history of Pelizaeus-Merzbacher disease. Neurobiol Dis. 75:115-30,2015
Takanashi Jl: Neurochemistry of Hypomyelination Investigated with MR Spectroscopy. Magn Reson Med Sci. ePub, 2015
Numata Y et al: Epidemiological, clinical, and genetic landscapes of hypomyelinating leukodystrophies.) Neurol. 261(4):752-8, 2014
Pizzino A et al: TUBB4A de novo mutations cause isolated hypomyelination. Neurology. 83(10):898-902, 2014
Pouwels PJ et al: Hypomyelinating leukodystrophies: translational research progress and prospects. Ann Neurol. 76(1/5-19, 2014
Steenweg ME et al: Novel hypomyelinating leukoencephalopathy affecting early myelinating structures. Arch Neurol. 69(1/125-8, 2012
Steenweg ME et al: Magnetic resonance imaging pattern recognition in hypomyelinating disorders. Brain. 133(10):2971-82, 2010
Schiffmann R et al: Invited article: an MRI-based approach to the diagnosis of white matter disorders. Neurology. 72(8/750-9, 2009
Rossi Aet al: Hypomyelination and congenital cataract: neuroimaging features of a novel inherited white matter disorder. AJNR Am J Neuroradiol. 29(2):301-5, 2008
Barkovich AJ: Myelin mishaps. Ann Neurol. 62(2):107-9, 2007
van der Knaap MS et al: Hypomyelination with atrophy of the basal ganglia and cerebellum: follow-up and pathology. Neurology. 69(2): 166-71,2007
van der Voorn JP et al: Childhood white matter disorders: quantitative MR imaging and spectroscopy. Radiology. 241 (2):510-7, 2006
