Диссеминация в пространстве головного мозга что это
Диссеминация в пространстве головного мозга что это
МРТ центральной нервной системы является методом выбора у пациентов с клиническими проявлениями рассеянного склероза, одобренным интернациональной группой экспертов в 2001 году. Диагноз рассеянного склероза основывается на подтверждении диссеминации заболевания в пространстве и времени, а также исключении прочих заболеваний, которые могут имитировать клинические и лабораторные проявления рассеянного склероза.
МР-критерии оценки рассеянного склероза основаны на обнаружении локальных очагов в ЦНС, которые имеют типичные для данного заболевания морфологию, тип распространения, эволюцию на Т2-ВИ, FLAIR, пре- и постконтрастных Т1-ВИ. Первые критерии, разработанные группой MAGNIMS в 2010 году, известны как критерии McDonald. С начала 2011 года, по мере появления новой информации из исследований, полученных в том числе и с использованием МР-сканеров с высокой (3.0 Тл и 7.0 Тл) напряженностью магнитного поля, возникла потребность в пересмотре некоторых пунктов критериев McDonald 2010 года. Результатом данной работы стало создание новой редакции критериев MAGNIMS от 2016 года.
ОСНОВНАЯ ЧАСТЬ
В соответствии с критериями McDonald 2010 года для рассеянного склероза, диссеминация в пространстве может быть определена при наличии, по меньшей мере, одного очага на Т2-ВИ в, как минимум, 2-х из 4-х локализаций:
Согласно данным MAGNIMS 2016, необходимо увеличение количества требуемых очагов в перивентрикулярном пространстве с 1 до 3-х, а также выделение дополнительной локализации – зрительного нерва.
Наличие единичного очага в перивентрикулярном пространстве не всегда отражает высокую вероятность наличия демиелинизирующего процесса, что подтверждается случайным обнаружением перивентрикулярных очагов у 30 % пациентов, обследуемых по поводу мигрени. Наличие 3-х или более перивентрикулярных очагов является наиболее точным пороговым значением. Однако следует помнить, что наличие единичного перивентрикулярного очага у детей (а также одного или более гипоинтенсивных на Т1-ВИ очагов) позволяет надежно дифференцировать рассеянный склероз от демиелинизирующих заболеваний с монофазным течением.
Очаги в зрительном нерве
20-31% пациентов с клинически изолированным синдромом дебютируют в виде неврита зрительного нерва. По сравнению с прочими клиническими проявлениями, взрослые пациенты с невритом зрительного нерва с большей вероятностью будут иметь монофазное Лучшие практики лучевой и инструментальной диагностики течение демиелинизирующего процесса. В то же время, наличие по крайней мере одного Т2-ВИ гиперинтенсивного очага головного мозга у детей с невритом зрительного нерва с высокой вероятностью соответствует проявлениям рассеянного склероза. Отсутствие очагов в мозге характерно для монофазного демиелинизирующего процесса.
Данные патологоанатомических исследований показали широкое вовлечение серого вещества в демиелинизирующий процесс при рассеянном склерозе. В то же время, множество кортикальных очагов остаются невидимыми при МР-исследованиях, по крайней мере 1.5 Тл и 3.0 Тл сканерах.
Так как интра-, лейко-, юкстакортикальные очаги не могут быть достоверно различимы на исследованиях, выполненных на большинстве МР-сканеров, для их обозначения группой экспертов принят термин «кортико-юкстакортикальные очаги». В соответствии с критериями McDonald 2010 года, диссеминация во времени может быть установлена на основании одного из пунктов:
Неконтрастируемые гипоинтенсивные очаги на Т1-ВИ («черные дыры») представляют собой хронические очаги выраженного аксонального повреждения. Критерии диссеминации во времени не изменились с 2010 года, и наличие неконтрастируемых «черных дыр» не является дополнительным критерием диссеминации во времени у взрослых пациентов с рассеянным склерозом. Наличие «черных дыр» является признаком, позволяющим дифференцировать рассеянный склероз и монофазный демиелинизирующий процесс у детей.
СИМПТОМНЫЕ ОЧАГИ
Решение о том, является ли выявленный очаг симптоматическим, зачастую принять очень сложно. Разделение очагов на симптомные/асимптомные достаточно просто произвести в стволе мозга, спинном мозге, но не в прочих локализациях. На основании этих сведений группа экспертов рекомендует не производить разделение на симптоматические/несимптоматические очаги.
ВИЗУАЛИЗАЦИЯ СПИННОГО МОЗГА
По данным критериев McDonald 2010 года, бессимптомные очаги в спинном мозге также могут вносить вклад в оценку диссеминации заболевания во времени и пространстве. На основании этих данных рекомендуется выполнять МРТ спинного мозга при отсутствии спинальной неврологической симптоматики для дополнения данных о диссеминации заболевания.
В случае, когда распространение очагов в головном мозге не удовлетворяет критериям диссеминации в пространстве, рекомендуется выполнение МРТ всего спинного мозга для выявления дополнительных очагов. При наличии спинальной симптоматики выполнение МРТ спинного мозга показано для исключения прочих (компрессия, опухоль, васкулит) причин. Значение МРТ спинного мозга в оценке диссеминации во времени при отсутствии неврологической симптоматики низкое.
В 2017 году европейской группой экспертов общества MAGNIMS были опубликованы новые рекомендации к диагностическим критериям рассеянного склероза по McDonald. Работа является результатом консенсуса, принятого на основании мнений экспертов и данных доказательной медицины. Ключевые изменения используемых ранее критериев в первую очередь касаются раздела «диссеминации в пространстве»:
25 % пациентов с клинически изолированными проявлениями заболевания дебютируют с неврита зрительного нерва
Обоснование: зачастую единичные перивентрикулярные очаги являются случайными находками при некоторых состояниях (например, при мигрени); наличие минимум 3-х (трех) очагов повышает диагностическую точность при клинических исследованиях
Обоснование: патологоанатомические исследования показали большой объем поражения серого вещества головного мозга при рассеянном склерозе. Новые техники МРТ имеют высокую чувствительность в отношении локализации очагов. Тем не менее, большинство кортикальных очагов остаются невидимыми на изображениях, полученных при помощи традиционных МР-сканерах с напряженностью поля 1.5 и 3.0 Тл.
Комментарий: так как при помощи традиционных МР-сканеров затруднительно дифференцировать кортикальные и юкстакортикальные очаги, подобные локализации принято объединить в общий термин «кортико-юкстакортикальные».
Обоснование: ранее по критериям McDonald 2010 симптомные очаги (например, очаг в спинном мозге у пациента с соответствующей очаговой неврологической симптоматикой) не включались в диагностические критерии; тем не менее, решить, относится ли очаг к симптомным, зачастую принять затруднительно. Диссеминация в пространстве Новые критерии MAGNIMS 2016 определяют диссеминацию в пространстве как вовлечение по меньшей мере 2 (двух) из 5 (пяти) указанных ниже локализаций в центральной нервной системе:
Диссеминация во времени может быть определена двумя путями:
Критерии 2017 года
На 34-м Конгрессе Европейского комитета по лечению и исследованиям в области рассеянного склероза (ECTRIMS 2018) проходившем в Берлине с 10 по 12 октября ученые из Испании, Великобритании и Нидерландов доложили о полученных новых результатах в диагностике рассеянного склероза (РС). Выяснилось, что использование критериев МакДональда 2017 г. привело к диагностике на 25% больше случаев РС у взрослых по сравнению с использованием критериев 2010 года.
Важно отметить, что использование критериев нового пересмотра часто приводило к более ранней диагностике РС без существенного риска постановки неправильного диагноза. Все докладчики отмечали, что обновлённые критерии МакДональда 2017 года действительно лучше работают на практике и являются более «чувствительными». Как и в предыдущих пересмотрах данных критериев, постановка диагноза РС требует сочетания клинических и радиологических признаков.
Наиболее значимые изменения, внесенные в пересмотр 2017 года:
Критерии
Постановка диагноза рассеянного склероза может быть выполнена при соблюдении любых их пяти нижеперечисленных групп критериев, в зависимости от количества клинических атак:
Диссеминация в пространстве
Диссеминация в пространстве требует наличия ≥1 T2-гиперинтенсивного очага (≥3 мм по длинной оси), симптоматических и/или асимптоматических, типичных для рассеянного склероза, в двух или более из следующих локализаций:
Примечательно, T2-гиперинтенсиные очаги зрительного нерва, присутствующие у пациентов с оптикомиелитом зрительного нерва, не могу использоваться в критериях МакДональда от 2017 года.
Диссеминация во времени
Диссеминация во времени может быть установлена одним из двух способов:
Первично прогрессирующий рассеянный склероз (PPMS)
Диагностика
Диагноз РС — клинико-визуализационный, требует подтверждения диссеминации в пространстве (признаков многоочагового поражения головного мозга) и во времени (несколько обострений по данным клинической или иной оценки или очаги различной давности при МРТ с контрастным усилением).
При несоблюдении одного из условий, для своевременной постановки диагноза используются данные о наличии олигоклональных антител в ликворе.
Очаги на МРТ, характерные для РС, обычно выявляются в перивентрикулярных областях, мозолистом теле, семиовальном центре и, реже, в структурах подкоркового белого вещества и подкорковых ядрах. Очаги РС (бляшки) обычно овальной формы. Очаги, как правило, распространяются от мозолистого тела под прямым углом; при оценке изображений на сагиттальных срезах, такой характер изменений называется пальцы Доусона. Очаги РС имеют повышенную интенсивность на протонной плотности и T2-взвешенных изображениях. Многие очаги, особенно которые отмечаются длительно, гипоинтенсивные на T1-взвешенных изображениях (так называемые, «чёрные дыры»); другие становятся совсем неразличимыми.
При использовании стандартных T2-взвешенных последовательностей МРТ, возможна недооценка размера бляшек РС, их общего количества, в особенности в корковых областях. Дополнительные последовательности МРТ, такие как диффузионно-взвешенные изображения и МР-спектроскопия, часто выявляют вовлечение участков белого вещества пациентов РС сигнал от которых, при использовании других последовательностей, нормальный. Однако, ввиду высокой частоты встречаемости неспецифических поражений головного мозга, высок риск ложноположительных результатов. Более того, изменение диагностических критериев McDonald в 2017 году, вероятно, сделает эту проблему более значимой.
МРТ спинного мозга
Очаги при проведении МРТ спинного мозга у больных РС выявляются также часто, как и очаги головного мозга, при этом, первые чаще бывают бессимптомными. У здоровых лиц, напротив, частота выявления патологических сигналов на МРТ спинного мозга составляет всего 2%, поскольку, не связанные с РС гиперинтенсивные изменения сигнала на МРТ головного мозга, характерные для пожилых людей, не отмечаются в спинном мозге.
МР-характеристики типичных очагов в спинном и головном мозге сходны.
Перифокальный отёк ткани спинного мозга незначителен или не отмечается.
Дополнительное проведение МРТ спинного мозга может увеличить вероятность выявления диссеминации очагов в пространстве и повысить диагностическую чувствительность, по сравнению с проведением только МРТ головного мозга. Возможная диагностическая ценность МРТ спинного мозга при РС показана в исследовании с участием 104 пациентов на ранней стадии РС, имеющих низкую степень инвалидизации (Bot JC, Barkhof F, 2004). Постановка диагноза РС проводилась в соответствии с критериями Poser с соавт. (1982). Патологические очаги на МРТ спинного мозга были выявлены у 83%, очаги были фокальными; фокальные очаги чаще были множественными (медиана количества 3), небольшого размера (медиана размера 0,8 позвоночного сегмента) и локализованными преимущественно в шейном отделе позвоночника (56%). Диффузное поражение было выявлено у 13%, обычно сочеталось с выявлением очагов. В этой группе пациентов, оценка спинного мозга, в дополнение к МРТ головного мозга, в сравнении с проведением только МРТ головного мозга, повышало диагностическую чувствительность оригинальных критериев McDonald (2001) с 66 до 85%.
Большая протяжённость очагов спинного мозга, особенно, если она превышает три сегмента спинного мозга; если поражение вовлекает преимущественно центральные отделы спинного мозга на аксиальных срезах МРТ, характерны для оптиконевромиелита или сходных заболеваний.
Сравнительные характеристики острых и хронических очагов
Острые очаги РС на МРТ, как правило, более крупные, чем хронические и имеют несколько размытые границы. По мере разрешения, они уменьшаются в размере, края становятся более ровными. Эти изменения отражают прежде всего уменьшение отёка и воспаления, возникающих при формировании активной бляшки; с достижением ремиссии; остаются только резидуальная область демиелинизации, глиоза и увеличенные межклеточные пространства. МР-картина первично-прогрессирующего рассеянного склероза представлена меньшей распространённостью изменений, большей встречаемостью небольших очагов, меньшим количеством новых очагов, накапливающих гадолиниевый контраст, для неё характерно менее активное появление очагов в единицу времени, чем при вторично-прогрессирующей форме РС (Ingle GT, Thompson AJ, 2002).
Гадолиний-ДТПА, парамагнитное контрастное вещество, которое может проникать только через повреждённый гематоэнцефалический барьер и помогает выявлять активные очаги повреждения. Гадолиний повышает интенсивность сигнала на T1-взвешенных изображениях. Нет однозначного мнения о том, что воспаление является провоцирующим фактором, вызывающим демиелинизацию и аксональную дегенерацию, однако интенсивность «окраски» гадолиниевым контрастом уменьшается или исчезает после лечения глюкокортикоидами, терапия восстанавливает целостность гематоэнцефалического барьера.
Очаги накопления гадолиниевого контраста на T1-взвешенных последовательностях МРТ часто соответствуют областям повышенного сигнала на T2-взвешенных изображениях и низкой интенсивности сигнала на T1-взвешенных изображениях без контрастного усиления, возможно, ввиду отёка. Важность очагов накопления гадолиниевого контраста при РС подтверждается следующими фактами:
Особенности гадолиниевого усиления дают ценную информацию о патологических механизмах развития очагов. Концентрические очаги накопления контраста без контрастирования центральных частей очагов на месте прежних очагов или в областях усиленного фокального воспаления. Они более крупных размеров и сохраняются более длительно, чем очаги с однородным усилением. Однако, кольцевидные усиления редко сочетаются с развитием гипоинтенсивных поражений на МРТ в T1 режиме.
Поэтому, кольцевидные очаги связываются с повышением активности заболевания и распространённым поражением ткани и могут быть признаком воспалительных изменений, более характерных для агрессивных форм заболевания. Кольцевидное усиление может развиваться в виде неполных (разомкнутых) колец, что более характерно для РС, чем для инфекционных и опухолевых заболеваний.
Большинство очагов РС изоинтенсивны по отношению к белому веществу на T1-взвешенных МР-изображениях, однако, некоторые из них, гипоинтенсивны или выглядят как «чёрные дыры», что особенно характерно для супратенториальных очагов. Эти гипоинтенсивные очаги не имеют определённых временных характеристик, приблизительно половина из них приобретают характеристики нормальной мозговой ткани через несколько месяцев. Исчезновение чёрных дыр наиболее вероятно связано с ремиелинизацией и регрессом отёка (Bitsch A, Kuhlmann T, 2001).
Несмотря на скудность доказательных данных, персистирующие чёрные дыры рассматриваются как признаки тяжёлой демиелинизации и гибели аксонов. На патогистологическом уровне, как было показано в исследовании, сопоставливавшем данные МРТ и патологоанатомических исследований, причиной накопления персистирующих чёрных дыр, является прежде всего аксональное повреждение. Такие очаговые повреждения аксонов, вероятно, способствуют Валлеровской дегенерации нейронов. В противоположность этим данным, в другом исследовании чёрные дыры рассматриваются как признаки ремиелинизации (Barkhof F, Bruck W, 2003).
Усовершенствованные методы МРТ
На основании данных стандартных (конвенционных) последовательностей трудно отличить отёк при развитии острых бляшек от глиоза и демиелинизации на месте хронических. Кроме того, стандартные последовательности МРТ не могут различить другие проявления патологического процесса при РС, такие как демиелинизацию, ремиелинизацию, гибель аксонов и глиоз.
Фосфорная магнитно-резонансная спектроскопия (МРС) может оценить показатели метаболизма фосфолипидов, протонная МРС предоставляет информацию о других метаболитах, таких как N-ацетиласпартат (NAA, вещество, которое находится только в нейронах), креатинфосфат (Cr, источник энергии), соединения, содержащие холин (компоненты мембраны), и молочная кислота (МК). Хроническое течение РС сопровождается уменьшением количества NAA, по сравнению с количеством холина и Cr в головном мозге. Наиболее часто, это оценивается при помощи отношения NAA/Cr. Уменьшенное отношение означает гибель нейронов или аксонов, что соответствует данным патологоанатомических исследований, и протекает одновременно с развитием функциональных нарушений при РС. Более того, концентрация NAA во всём головном мозге может быть чувствительным суррогатным маркером нейрональной гибели при РС (Rigotti DJ, Inglese M, 2007,2012).
Диффузионно-взвешенные и диффузионно-тензорные последовательности МРТ, как и МРС, могут обеспечить информацией о распространённости гибели аксонов и диффузных изменений нормального белого вещества, а также, о динамике изменений серого вещества, которое на стандартных последовательностях выглядит нормально. Количественные методики МРТ, такие как отношение переноса намагниченности, всё чаще используются для оценки содержания миелина и количества аксонов.
Диффузионно-тензорные последовательности помогают проводить оценку фракционной анизотропии, что отражает соотношение объёма однонаправленного движения молекул воды к объёму разнонаправленного движения. Эта методика пригодна для оценки целостности проводящих путей белого вещества, у которого, в норме высокая степень анизотропии по причине линейного расположения структур с преимущественным движением воды вдоль миелинизированных волокон. Повреждение аксонов или миелиновых оболочек повышает диффузию воды через структуры проводящих путей и повышает фракционную анизотропию.
Белое вещество с обычными характеристиками, которое непосредственно прилежит к бляшкам на T2 изображениях, может давать аномальный сигнал со сниженной анизотропией. Например, в исследовании, в котором проводилась оценка 36 бляшек белого вещества головного мозга у 20 пациентов с РС при оценке при помощи фракционной анизотропии было установлено, что средний размер бляшек, уменьшившийся на 40%, был значительно больше (145%) по сравнению с размером при оценке при помощи обычных T2-последовательностей на МРТ.
Несмотря на то, что при РС поражается преимущественно белое вещество, вовлечение коркового серого вещества встречается нередко. Стандартные (конвенционные) T2-взвешенные последовательности МРТ могут недооценивать размер бляшек РС, их общее количество, в особенности в корковых областях. Визуализация поражений серого вещества может быть улучшена при использовании методик МРТ с индукцией магнитного поля 7 Тл, двух — и трёхмерных изображений в режиме FLAIR (режим с подавлением сигнала свободной воды), импульсной последовательности с применением двойной инверсии T1-взвешенных изображений, и диффузионно-тензорных изображений.
Радиологически изолированный синдром
Радиологически изолированный синдром (РИС) определяется как случайная находка на МРТ головного (чаще) или спинного мозга. Как правило, причиной направления на МРТ служит другое состояние, не связанное с подозрением на РС, — головная боль или травма.
Кроме аномалий белого вещества, у отдельных пациентов с РИС на МРТ в режиме импульсной последовательности с применением двойной инверсии выявлялись демиелинизирующие поражения коры головного мозга.
Характерные изменения белого вещества, у пациента, даже в отсутствии неврологических нарушений, могут быть основой для подозрения на РС. Для описания случайных находок на МРТ — изменений белого вещества, характерных для рассеянного склероза Okuda с соавт (2009) был предложен термин «радиологически изолированный синдром» (РИС).
Очаги у пациентов без характерных для рассеянного склероза симптомов в анамнезе, должны соответствовать критериям по внешнему виду и признакам диссеминации в пространстве: овоидные, с чёткой границей или однородные очаги, как с вовлечением мозжечка, так и без; гиперинтенсивные на T2 >3 мм и соответствующие как минимум трём из четырёх критериев Barkhof
(1) девять и более очагов, или один или более очагов накапливающих контраст,
(2) три или более перивентрикулярных очага,
(3) один или более юкстакортикальных очага, и
(4) один или более инфратенториальных очага; и характер изменений белого вещества ЦНС не соответствует сосудистому.
РИС — относительно редкое состояние. В исследовании с участием госпитализированных пациентов, распространённость составила 0,15% у лиц в возрасте 15–40 лет которым проводилось МР головного мозга по различным медицинским показаниям (Granberg T, Martola J, Aspelin P, 2013). В Шведском регионе с высокой распространённостью рассеянного склероза (заболеваемость в Швеции составляет 10,2/100,000 человек в год), частота вновь выявленных случаев РИС составила 0,8 на 100,000 человек в год (Forslin Y, Granberg T, Jumah A. A. ). В течение последующих 5 лет после выявления РИС, демиелинизирующий эпизод с неврологическими нарушениями развивался у 30% пациентов с РИС, и у двух третей — отмечено прогрессирование появлением визуализационных признаков новых поражений на МРТ (Labiano-Fontcuberta A, Benito-Leon J. 2016). В настоящее время РИС не является показанием для назначения болезнь-модифицирующего лечения.
В ретроспективном исследовании с участием 326 пациентов (218 женщин, средний возраст 34,5 лет в диапазоне 10–55 лет) проводилось МРТ до и после контрастного усиления по причине головной боли без диагноза рассеянного склероза или клинически изолированного синдрома, распространённость гиперинтенсивности белого вещества составила 51.5%. [63] Картина соответствующая «контактному » критерию Barkhof выявлялась у 2,4% пациентов, а критерию Barkof 3 мм у 7,1%. Критериям McDonald соответствовали 24,4% (»контактные») и 34,5% — 3 мм. Соответствие «контактному» критерию предполагает перивентрикулярные очаги, прилежащие к желудочкам, а 3 мм критерии — перивентрикулярные очаги, отграниченные от желудочков 3 мм. Для сравнения, распространённость рассеянного склероза в общей популяции составляет 0,085% (Liu S, Kullnat J, Bourdette D, 2013).
МРТ критерии диагностики рассеянного склероза MAGNIMIS (2016)