Можливості ОФЕКТ головного мозку з перфузійними радіофармпрепаратами для кількісної оцінки когнітивних змін пацієнтів із гіпертензивною енцефалопатією
ARTICLE PDF

Ключові слова

головний мозок
перфузія
99mTc-ГМПАО
внутрішньопівкульова симетрія
гіпертензивна енцефалопатія
машинне навчання
нейропсихологічне тестування
когнітивні функції

Як цитувати

Ніколов, М., Залісна, Ю., Новікова, Т., Макеєв, С., & Дученко, А. (2022). Можливості ОФЕКТ головного мозку з перфузійними радіофармпрепаратами для кількісної оцінки когнітивних змін пацієнтів із гіпертензивною енцефалопатією. Український радіологічний та онкологічний журнал, 30(1), 42-56. https://doi.org/10.46879/ukroj.1.2022.42-56

Анотація

Актуальність. Судинні захворювання головного мозку (ГМ), що призводять до енцефалопатичних розладів – значима медико-соціальна проблема. Основним клінічним інструментом діагностики когнітивних порушень є нейропсихологічне тестування (НПТ). Недоліками такого тестування є надто велика кількість різних тестів, які застосовуються у клінічних закладах, що вкрай ускладнює співставлення даних; при моніторингових дослідженнях пацієнти мають можливість навчатися відповідям і в подальшому вільно чи невільно спотворювати результати; також існує можливість необ’єктивного впливу на результати досліджень і з боку лікаря, що проводить тестування. Тому розробка методик оцінки нейропсихологічного та когнітивного стану пацієнтів на основі об’єктивних даних є актуальною задачею. Крім того, на даний час залишаються не зовсім вирішені питання, які сегменти головного мозку прямо чи опосередковано впливають на ту чи іншу когнітивну функцію. Мета роботи – розробити методику оцінки показників нейропсихологічного тестування хворих на атеросклеротичну гіпертензивну енцефалопатію (АТГЕ) на основі даних однофотонної емісійної комп’ютерної томографії (ОФЕКТ) з перфузійними радіофармпрепаратами (РФП). Матеріали та методи. Проаналізовано дані НПТ та ОФЕКТ 20 пацієнтів з клінічним діагнозом атеросклеротична гіпертензивна енцефалопатія. Основними методиками НПТ були тести: Монтгомери – Асберга (MADRS), тривоги Гамільтона (HARS), Шу́ льте (SchulteTable), О. Лурія (O. Luria). Томографічні зображення ГМ були отримані на гамма-камері «E. Cam» (Siemens) з використанням перфузійного ліпофільного радіофармпрепарату (РФП) 99mTc-гексаметилпропіленаміноксимом (99mTc-ГМПАО). Обробка та аналіз сцинтиграфічних зображень проводились в оригінальному програмному забезпеченні «ScintiBrain», що реалізовано в середовище Matlab-2018. Кількісними характеристиками накопичення та просторового розподілення РФП в ГМ були: питоме накопичення РФП (Upt) та параметр внутрішньопівкульової симетрії (ВПС) перфузії в сегментах ГМ. На основі машинного навчання, який за своєю суттю можна віднести до регресійних методів, дані НПТ співставлялись з відношеннями Upt та ВПС між різними сегментами мозку. Результати та їх обговорення. У результаті машинного навчання із 190 відношень Upt та ВПС між різними сегментами ГМ з показниками НПТ були виділені відношення, найбільш інформативні з точки зору регресійного аналізу. Незалежність Upt та ВПС дає можливість підвищити точність розрахунків показників НПТ шляхом алгебраїчного усереднення розрахунків за відношеннями Upt та ВПС. Результати машинного навчання як за значеннями Upt, так і ВПС, мали один порядок кореляційних зав’язків та середньоквадратичну похибку з тестами. Коефіцієнт кореляції лінійної апроксимації значень між даними ОФЕКТ та НПТ знаходився в межах 0,75–0,93 (p < 0.01), що відповідало середній відносній похибці розрахунків показників тестів від 7–22%. Висновки. Вперше розроблено методику кількісної оцінки нейропсихологічного та когнітивного стану пацієнтів на основі об’єктивного методу дослідження, а саме ОФЕКТ. Відносна похибка розрахунків еквівалентних значень НПТ знаходиться в межах 7–22%. При цьому показано, що нейропсихологічний та когнітивний стан пацієнтів, зокрема хворих на АТГЕ за аналізом ефективної перфузії ГМ відповідає не один конкретний сегмент мозку, а ансамбль з трьох взаємовідношень накопичення РФП виділених певних зонах інтересу. Наявність достатньо високої кореляції між даними НПТ та показниками питомого накопичення РФП і ВПС в сегментах ГМ свідчить, що нейропсихологічний та когнітивний стан пацієнта залежить не тільки від інтенсивності накопичення РФП в мозку, а і від просторового його розподілення.

https://doi.org/10.46879/ukroj.1.2022.42-56
ARTICLE PDF

Посилання

Tovazhnyanskaya YeL, Bezuglova IO, Yarosh VA. Hypertensive encephalopathy. The role of antihypertensive therapy in the prevention and treatment. International neurological journal. 2014;2(64):93–9. (In Russian).

Lass P, Buscombe JR, Harber M, Davenport A, Hilson AJ. Cognitiv eimpairment in patients with renal failureisassociated with multiple-infarctdementia. Clinical nuclear meicine. 1999;24(8):З561–5. (In English). DOI: https://doi.org/10.1097/00003072-199908000-00003

González-Suárez I, Arpa J, Ríos-Blanco JJ. Brain Microvasculature In volvementin ANCA PositiveVasculitis. Cerebrovascular diseases. 2016;41(5–6):313–21. (In English). DOI: https://doi.org/10.1159/000443750

Rizk H, Allam M, Hegazy A. Predictors of poor cerebral collaterals and cerebrovascular reserve in patients with chronic total carotid occlusion. Cerebrovascular diseases. 2019;129(5):455–60. (In English). DOI: http://dx.doi.org/10.1080/00207454.2018.1538990

Schmidt MA, Engelhorn T, Lang S еt al. DSC brain perfusion using advanced deconvolution models in the diagnostic work-up of dementia and mild cognitive impairment: A semiquantitative comparison with HMPAO-SPECT-brain perfusion. Journal of clinical medicine. 2020;9(6):1800. (In English). DOI: http://dx.doi.org/10.3390/jcm9061800

Sheikh-Bahaei N, Acharya J, Rajamohan A, Kim PE. Advanced imaging techniques in diagnosis of Posterior Reversible Encephalopathy Syndrome (PRES). Frontiers in neurology. 2020;11:165. (In English). DOI: http://dx.doi.org/10.3389/fneur.2020.00165

Vereshchagin NV, Morgunov VA, Gulevskaya TS. Brain pathology in atherosclerosis and arterial hypertension. The medicine. 1997;288. (In Russian).

Schaafsma A, de Jong BM, Bams JL, Haaxma-Reiche H, Pruim J, Zijlstra JG. Cerebral perfusion and metabolism in resuscitated patients with severe post-hypoxic encephalopathy. Journal of the neurological sciences. 2003;15:23–30. (In English). DOI: https://doi.org/10.1016/s0022-510x(03)00063-7

Sviridova NK., Trufanov EO, Pedachenko EG et al. Hypertensive encephalopathy. Clinical characteristics, diagnostic criteria. Romanian journal of neurology and psychiatry. 2019;18(2):57–64. (In English). DOI:http://dx.doi.org/10.37897/rjn.2019.2.1

Sokolova LP. Perfusion and blood supply to the brain in pre-dementia cognitive disorders of various origins. Radiology. 2011;5:51–7. (In Russian).

Litvin OV, Chernii TV, Kovalenko OY еt al. Cognitive disorders in persons of working age with dyscirculatory encephalopathy. Wiadomosci Lekarskie. 2020;73(3):449–53. (In English).

Burdakov VV, Krasnykh DV. The efficacy and safety of ethyl methyl hydroxypyridine succinate used as part of sequential therapy in patients with chronic cerebral ischemia. Neurology Neuropsychiatry Psychosomatics. 2020;12(1):56–60. (In English). DOI: https://doi.org/10.14412/2074-2711-2020-1-56-60

Maksimenko VA, Runnova AE, Zhuravlev MO еt al. Human personality reflectsspatio-temporalandtime-frequency EEG structure. PLoSOne. 2018;13(9):e0197642. (In English). DOI: https://doi.org/10.1371/journal.pone.0197642

Fokin VF, Ponomareva NV, Konovalov RN. Changes in brain connectivity in patients with impaired verbal operative memory in dyscirculatory encephalopathy. Bulletin of the Russian State Medical. 2019;5:56–62. (In Russian). DOI: https://doi.org/10.24075/vrgmu.2019.061

Nikolov NA, Zalesnaya YuD, Makeev SS, Loshitsky PP, Kolomiets BYu, Usenko AO. Integral assessment of the spatial distribution of 99mTc-HMPAO in the brain in patients with moderate and cognitive changes. News of higher educational institutions. Radio electronics. 2014;57(12(630)):52–61. (In Russian). DOI: https://doi.org/10.20535/S002134701412005X

Nikolov NA, Makeev SS, Novikova TG et al. Determination of absolute cerebral blood flow according to scintigraphy data with a lipophilic radiopharmaceutical. medical physics. 2018;3:36–45. (In Russian).

Nikolov NA, Makeev SS, Novikova TG, Tsikalo VO, Kryukova EC. Intrahemispheric symmetry of cerebral perfusion. Part 1. Method of calculation. News of higher educational institutions. Radio electronics. 2021;64(8):463–75. (In Russian). DOI: https://doi.org/10.20535/S002134702108001X

Nikolov NA, Makeev SS, Yaroshenko OYu. Quantification of cerebral blood flow according to scintigraphic studies with 99mTc-HMPAO. Medical physics. 2016;4(72):72–9. (In Russian).

Nikolov NA, Makeyev SS, Yaroshenko OY, Novikova TG. Quantitative evaluation of the absolute value of the cerebral blood flow according to the scintigraphic studies with 99mTc-HMPAO. Research Bulletin of National Technical University of Ukraine “Kyiv polytechnic Institute. 2017;1:61–8. (In English). DOI: https://doi.org/10.20535/1810-0546.2017.1.91646

Creative Commons License

Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.

Завантаження

Дані завантаження ще не доступні.