RU2581252C1 - Method for diagnosing neurodegenerative process in parkinson's disease - Google Patents

Method for diagnosing neurodegenerative process in parkinson's disease Download PDF

Info

Publication number
RU2581252C1
RU2581252C1 RU2015115287/14A RU2015115287A RU2581252C1 RU 2581252 C1 RU2581252 C1 RU 2581252C1 RU 2015115287/14 A RU2015115287/14 A RU 2015115287/14A RU 2015115287 A RU2015115287 A RU 2015115287A RU 2581252 C1 RU2581252 C1 RU 2581252C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
brain
neuronal activity
zones
disease
parkinson
Prior art date
Application number
RU2015115287/14A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Евгения Валерьевна Селиверстова
Юрий Александрович Селиверстов
Родион Николаевич Коновалов
Марина Викторовна Кротенкова
Сергей Николаевич Иллариошкин
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "НАУЧНЫЙ ЦЕНТР НЕВРОЛОГИИ"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "НАУЧНЫЙ ЦЕНТР НЕВРОЛОГИИ" filed Critical Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "НАУЧНЫЙ ЦЕНТР НЕВРОЛОГИИ"
Priority to RU2015115287/14A priority Critical patent/RU2581252C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2581252C1 publication Critical patent/RU2581252C1/en

Links

Images

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B5/00Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
    • A61B5/05Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves 
    • A61B5/055Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves  involving electronic [EMR] or nuclear [NMR] magnetic resonance, e.g. magnetic resonance imaging

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Biophysics (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • High Energy & Nuclear Physics (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Medicines Containing Antibodies Or Antigens For Use As Internal Diagnostic Agents (AREA)
  • Investigating Or Analysing Biological Materials (AREA)

Abstract

FIELD: medicine.
SUBSTANCE: invention refers to medicine, neurology, and assessment of cognitive processes and visual spatial perception in Parkinson's disease (PD) patients. It can be applied as a biomarker for current neurodegenerative process, as well as for assessment of treatment effectiveness. Brain is examined by means of functional MRI (fMRI) at rest; zones of neuronal activity in passive mode network (PMN) of brain operation are identified. These zones are represented by precuneal portions, rear portions of cingulate gyri, medial frontal portions, and lower parietal lobules of right and left cerebral hemispheres. In case of statistically significant reduction of spontaneous neuronal activity PMN only in lower parietal lobule of right hemisphere, relative to neuronal activity PMN level in its other zones, initial neurodegenerative manifestations in PD are diagnosed.
EFFECT: method provides high accuracy of diagnostics of neurodegenerative process in PD at early stage of its development.
1 cl, 3 dwg, 1 tbl

Description

Изобретение относится к области медицины, в частности к неврологии, и может быть использовано для диагностики текущего нейродегенеративного процесса при болезни Паркинсона.The invention relates to medicine, in particular to neurology, and can be used to diagnose the current neurodegenerative process in Parkinson's disease.

Нейродегенеративный процесс при болезни Паркинсона имеет нелинейный характер: основная гибель нейронов происходит за несколько лет до манифестации клинических симптомов или в первые 2-3 года болезни. Это делает чрезвычайно актуальным поиск биомаркеров, которые позволили бы достоверно верифицировать развивающуюся патологию в ее скрытой (латентной) стадии. И только ранняя диагностика является залогом успеха превентивной нейропротективной терапии, подходы к которой интенсивно разрабатываются в ведущих лабораториях мира.The neurodegenerative process in Parkinson's disease is non-linear: the main death of neurons occurs several years before the manifestation of clinical symptoms or in the first 2-3 years of the disease. This makes it extremely relevant to search for biomarkers that would reliably verify a developing pathology in its latent (latent) stage. And only early diagnosis is the key to the success of preventive neuroprotective therapy, approaches to which are intensively developed in leading laboratories in the world.

Данные многочисленных клинических и экспериментальных исследований показывают, что при большинстве нейродегенеративных заболеваний латентная фаза длится в среднем около 6-8 лет, а затем сравнительно быстро развивается манифестация явных клинических проявлений болезни. Именно эти несколько лет составляют наиболее благоприятное "терапевтическое окно", в течение которого необходимо стремиться диагностировать патологию и предотвратить или хотя бы отсрочить наступление необратимых изменений (Иллариошкин С.Н. Ранняя диагностика нейродегенеративных заболеваний. Журнал "Нервы", 2008, №1, с. 11-13).Data from numerous clinical and experimental studies show that in most neurodegenerative diseases, the latent phase lasts an average of about 6-8 years, and then the manifestation of obvious clinical manifestations of the disease develops relatively quickly. It is these few years that constitute the most favorable "therapeutic window" during which it is necessary to strive to diagnose pathology and prevent or at least delay the onset of irreversible changes (Illarioshkin S.N. Early diagnosis of neurodegenerative diseases. Journal of Nerves, 2008, No. 1, p. . 11-13).

В этой связи установление биомаркеров ранней и пресимптоматической стадии нейродегенеративного процесса играет важную роль в выявлении неблагополучия со стороны центральной нервной системы. В неврологии наиболее перспективными считаются три группы биомаркеров:In this regard, the establishment of biomarkers of the early and pre-symptomatic stages of the neurodegenerative process plays an important role in identifying distress on the part of the central nervous system. In neurology, three groups of biomarkers are considered the most promising:

- нейрофизиологические и нейропсихологические (изменение нормальной картины биоэлектрической активности мозга при электроэнцефалографии, тонкие изменения психики и профиля личности при использовании специальных тестов и др.);- neurophysiological and neuropsychological (changing the normal picture of the bioelectrical activity of the brain during electroencephalography, subtle changes in the psyche and personality profile when using special tests, etc.);

- молекулярно-биохимические (например, повышение в цереброспинальной жидкости и крови пациентов уровня некоторых белков, строго специфичных для вещества мозга);- molecular biochemical (for example, an increase in the level of certain proteins that are strictly specific for the substance of the brain in the cerebrospinal fluid and blood of patients);

- нейровизуализационные (выявление с помощью специальных методик рентгеновской, магнитно-резонансной или радиоизотопной компьютерной томографии тех или иных функционально-биохимических изменений в веществе мозга, либо тонких признаков нарастающего уменьшения объема отдельных ядер - скоплений нейронов в определенных отделах мозга). (Иллариошкин C.H. Ранняя диагностика нейродегенеративных заболеваний .Журнал "Нервы", 2008, №1, с. 11-13).- neuroimaging (using special methods of X-ray, magnetic resonance or radioisotope computed tomography to identify certain functional-biochemical changes in the brain substance, or subtle signs of an increasing decrease in the volume of individual nuclei - accumulations of neurons in certain parts of the brain). (Illarioshkin C.H. Early diagnosis of neurodegenerative diseases. Journal of Nerves, 2008, No. 1, pp. 11-13).

Однако специфичность и чувствительность большинства применяемых тестов пока недостаточна, а ряд исследовательских технологий (таких как позитронно-эмиссионная томография) в силу их сложности и высокой стоимости остаются практически недоступными для реального применения на практике. Большой интерес в последние годы вызывают новые технологии нейровизуализации, такие, как транскраниальная сонография (выявление гиперэхогенности черной субстанции) или специальные режимы магнитно-резонансной томографии (МРТ)-исследования (морфометрия, трактография и др.).However, the specificity and sensitivity of most of the tests used is still insufficient, and a number of research technologies (such as positron emission tomography), due to their complexity and high cost, remain practically inaccessible for actual use in practice. In recent years, new neuroimaging technologies, such as transcranial sonography (detecting hyperechoogenicity of the substantia nigra) or special modes of magnetic resonance imaging (MRI) studies (morphometry, tractography, etc.), have been of great interest.

На сегодняшний день известен способ диагностики нейродегенеративного процесса при болезни Паркинсона путем волюметрической морфометрии головного мозга по данным высокопольной магнитно-резонансной томографии. Отсутствие выраженных атрофических изменений вещества головного мозга в группах с начальными и выраженными клиническими проявлениями болезни Паркинсона (БП) по сравнению с больными цереброваскулярным заболеванием (ЦВЗ), где уже имеются статистически значимые отличия как по сравнению с группой контроля, так и с группой с начальными клиническими проявлениями БП, отражают особенности нейродегенеративного процесса при БП и органические изменения при ЦВЗ (Богданов P.P., Мананникова Е.И., Абраменко А.С., Маратканова Т.В., Котов С.В. Морфометрические показатели нейродегенеративного процесса при болезни Паркинсона и хронической ишемии головного мозга. Журнал неврологии и психиатрии, 2013, №10, с. 40-44). Однако данная методика имеет ряд недостатков, в частности некорректную интерпретацию отдельных участков белого вещества полушарий и восприятие ствола мозга как однородной структуры, образованной только белым веществом. Это накладывает ряд ограничений в применении данной методики для оценки состояния дофаминергических структур и требует разработки новых технических и методологических подходов.To date, a known method for diagnosing a neurodegenerative process in Parkinson's disease by volumetric morphometry of the brain according to high-field magnetic resonance imaging. The absence of pronounced atrophic changes in the substance of the brain in groups with initial and severe clinical manifestations of Parkinson's disease (PD) compared with patients with cerebrovascular disease (CEH), where there are already statistically significant differences both in comparison with the control group and the group with initial clinical manifestations of BP, reflect the features of the neurodegenerative process in PD and organic changes in CEH (Bogdanov PP, Manannikova EI, Abramenko AS, Maratkanova TV, Kotov SV Morphometrics Kie indicators neurodegenerative process in Parkinson's disease and chronic cerebral ischemia. Journal of Neurology and Psychiatry, 2013, №10, p. 40-44). However, this technique has a number of drawbacks, in particular, an incorrect interpretation of individual sections of the white matter of the hemispheres and the perception of the brain stem as a homogeneous structure formed only by white matter. This imposes a number of limitations in the application of this technique to assess the state of dopaminergic structures and requires the development of new technical and methodological approaches.

Техническим результатом заявленного нами способа является повышение точности диагностики нейродегенеративного процесса при болезни Паркинсона на раннем этапе его проявления.The technical result of our claimed method is to increase the accuracy of diagnosis of the neurodegenerative process in Parkinson's disease at an early stage of its manifestation.

Технический результат достигается тем, что диагностику нейродегенеративного процесса при болезни Паркинсона проводят путем исследования головного мозга с помощью функциональной магнитно-резонансной томографии в состоянии покоя (фМРТп), при этом посредством фМРТп выявляют зоны спонтанной нейрональной активности сети пассивного режима работы головного мозга (СПРР), представленные отделами предклинья, задними отделами поясных извилин, медиальными лобными отделами, нижними теменными дольками правого и левого полушарий головного мозга и при наличии снижения спонтанной нейрональной активности только в нижней теменной дольке правого полушария СПРР относительно уровня спонтанной нейрональной активности СПРР группы контроля диагностируют нейродегенеративный процесс при болезни Паркинсона.The technical result is achieved by the fact that the diagnosis of the neurodegenerative process in Parkinson's disease is carried out by examining the brain using functional magnetic resonance imaging at rest (fMTP), while using fMTP identify areas of spontaneous neuronal activity of the network of the passive mode of the brain (SPRR), represented by divisions of the wedge, posterior sections of the cingulate gyrus, medial frontal sections, lower parietal lobes of the right and left hemispheres of the brain and in the presence of a decrease in spontaneous neuronal activity only in the lower parietal lobe of the right hemisphere of the SPRR relative to the level of spontaneous neuronal activity of the SPRR, the control group diagnoses a neurodegenerative process in Parkinson's disease.

Способ осуществляется следующим образом.The method is as follows.

Пациенту проводят нейровизуализационное обследование на магнитно-резонансном томографе Siemens MAGNETOM Avanto с величиной магнитной индукции 1,5 Тесла, которое включает в себя определенный порядок исследования: для исключения грубых патологических изменений в головном мозге исследование проводят в стандартном режиме Т2 взвешенных изображений, затем проводят фМРТп. Функциональная магнитно-резонансная томография покоя в процессе исследовании головного мозга обеспечивает анализ низкочастотных колебаний (менее 0,1 Гц) BOLD-сигнала (blood oxygenation leveldependent contrast - контрастность, зависящая от степени насыщения крови кислородом) в получаемых при обследовании временных последовательностях (Fox MD, Greicius M. Clinical applications of resting state functional connectivity. Front Syst Neurosci 2010; 4: 19), что косвенно позволяет оценить спонтанную нейрональную активность головного мозга в покое. При этом посредством фМРТп выявляют зоны спонтанной нейрональной активности сети пассивного режима работы головного мозга (СПРР), представленные отделами предклинья, задними отделами поясных извилин, медиальными лобными отделами, нижними теменными дольками правого и левого полушарий головного мозга. При проведении фМРТп пациентам предлагают лежать как можно более неподвижно, с закрытыми глазами (с целью исключения стимуляции зрительного анализатора), в наушниках (для уменьшения стимуляции слухового анализатора), стараться не засыпать и не думать ни о чем конкретном. При этом продолжительность исследования составляет 6 минут 20 секунд (регистрировали 36 срезов головного мозга); в результате для каждого обследуемого получают 100 измерений всего объема головного мозга. Для обработки данных фМРТп используют пакет программ SPM и анализируют методом анализа независимых компонент в приложении GIFT на базе MATLAB. Предпроцессинг проводят в программе SPM. При предварительном статистическом анализе данных фМРТп для каждого обследуемого получают данные о зонах спонтанной нейрональной активности в виде цветных карт. Те же данные также представляют в числовом отображении с указанием их объема-кластера в вокселах, уровня статистической значимости зон активности (PFWEcorr), Т-критерия и координат в стереотаксическом пространстве MNI (Montreal Neurological Institute anatomical template). Данный анализ проводят для каждого обследованного субъекта отдельно (порог статистической значимости - p<0,05, FWE corrected). На основании полученных данных была определена СПРР, где выявились зоны спонтанной нейрональной активности с высоким уровнем статистической значимости, где при наличии снижения спонтанной нейрональной активности только в нижней теменной дольке правого полушария СПРР относительно уровня спонтанной нейрональной активности СПРР группы контроля диагностируют нейродегенеративный процесс при болезни Паркинсона.The patient undergoes a neuroimaging examination on a Siemens MAGNETOM Avanto magnetic resonance imager with a magnitude of 1.5 Tesla magnetic induction, which includes a certain research order: to exclude gross pathological changes in the brain, the study is carried out in standard T2 mode of weighted images, then fMRI is performed. Functional magnetic resonance imaging tomography during the study of the brain provides an analysis of low-frequency oscillations (less than 0.1 Hz) of the BOLD signal (blood oxygenation leveldependent contrast - contrast, depending on the degree of blood oxygen saturation) in the time sequences obtained during the examination (Fox MD, Greicius M. Clinical applications of resting state functional connectivity. Front Syst Neurosci 2010; 4: 19), which indirectly allows one to evaluate the spontaneous neuronal activity of the brain at rest. At the same time, by means of fMRTP, zones of spontaneous neuronal activity of the network of the passive mode of the brain (SPRR) are revealed, which are represented by the sections of the wedge, the posterior sections of the cingulate gyrus, the medial frontal sections, the lower parietal lobes of the right and left cerebral hemispheres. When performing fMRI, patients are offered to lie as still as possible, with their eyes closed (in order to exclude stimulation of the visual analyzer), in headphones (to reduce stimulation of the auditory analyzer), try not to fall asleep and not think about anything specific. The duration of the study is 6 minutes 20 seconds (recorded 36 sections of the brain); as a result, 100 measurements of the entire brain volume are obtained for each subject. To process fMRI data, the SPM software package is used and analyzed by independent component analysis in a GIFT application based on MATLAB. Pre-processing is carried out in the SPM program. During preliminary statistical analysis of fMRI data for each subject, data on zones of spontaneous neuronal activity are obtained in the form of color maps. The same data is also presented in numerical display, indicating their volume-cluster in voxels, the level of statistical significance of the activity zones (PFWEcorr), the T-criterion and the coordinates in the stereotactic space of the MNI (Montreal Neurological Institute anatomical template). This analysis is carried out separately for each examined subject (threshold of statistical significance - p <0.05, FWE corrected). Based on the obtained data, SPRR was determined, where zones of spontaneous neuronal activity with a high level of statistical significance were identified, where, in the presence of a decrease in spontaneous neuronal activity, only in the lower parietal lobe of the right hemisphere, SPRR relative to the level of spontaneous neuronal activity of the control group SPRR diagnose a neurodegenerative process in Parkinson's disease.

Необходимо отметить, что большинство работ, обследующих сети покоя, направлены на изучение моторных зон коры и изменений функциональной коннективности (ФК) в них.It should be noted that most of the studies examining the resting networks are aimed at studying the motor zones of the cortex and changes in functional connectivity (FC) in them.

С целью определения зон сети пассивного режима работы головного мозга (СПРР), в которую входят участки серого вещества предклиньев, задних отделов поясных извилин, медиальных лобных отделов, нижних теменных областей, участвующие в когнитивных процессах и зрительно-пространственном восприятии, нами был использован анализ независимых компонент (программа GIFT - Group ICA fMRI Toolbox, - групповой анализ независимых компонент для данных фМРТ).In order to determine the zones of the network of the passive mode of operation of the brain (SPRR), which includes sections of gray matter of the anterior wedges, posterior sections of the cingulate gyrus, medial frontal sections, lower parietal regions involved in cognitive processes and visual-spatial perception, we used an analysis of independent component (GIFT program - Group ICA fMRI Toolbox, - group analysis of independent components for fMRI data).

Были обследованы пациенты с впервые выявленной болезнью Паркинсона до начала терапии и для сравнения пациенты с БП, находящиеся на дофаминергической терапии, и группа здоровых добровольцев - 3 независимых группы:Patients with newly diagnosed Parkinson's disease were examined before the start of therapy, and for comparison, patients with PD who are on dopaminergic therapy and a group of healthy volunteers comprised 3 independent groups:

1. Группа здоровых добровольцев. В нее вошли 18 здоровых добровольцев без заболеваний центральной нервной системы, из них 9 женщин, средний возраст (медиана, 1 и 3 квартили) составил 43,0 года [27;71].1. A group of healthy volunteers. It included 18 healthy volunteers without diseases of the central nervous system, including 9 women, the average age (median, 1 and 3 quartiles) was 43.0 years [27; 71].

2. Группа пациентов, находящихся на дофаминергической терапии. 16 пациентов с болезнью Паркинсона, из них 10 женщин. Все пациенты находились на лечении агонистами дофаминовых рецепторов и/или препаратами леводопы. Средний возраст пациентов составил 62,5 [50;76] года. Средняя продолжительность заболевания составляла 33 [18;60] месяца или 2 года 9 месяцев.2. A group of patients undergoing dopaminergic therapy. 16 patients with Parkinson's disease, including 10 women. All patients were treated with dopamine receptor agonists and / or levodopa drugs. The average age of the patients was 62.5 [50; 76] years. The average disease duration was 33 [18; 60] months or 2 years 9 months.

3. Группа пациентов на ранних стадиях заболевания. В группу вошло 9 пациентов, из них 4 женщины, с впервые выявленной болезнью Паркинсона без фармакологического лечения. Средний возраст составил 56,44 [39;66] года. Средняя продолжительность заболевания составляла 20 [10;36] месяцев.3. A group of patients in the early stages of the disease. The group included 9 patients, 4 of them were women, with first diagnosed Parkinson's disease without pharmacological treatment. The average age was 56.44 [39; 66] years. The average disease duration was 20 [10; 36] months.

Проведение исследования было одобрено локальным этическим комитетом; пациенты и здоровые добровольцы подписали информированное согласие на проведение обследования. Все исследуемые были правши.The study was approved by the local ethics committee; patients and healthy volunteers signed an informed consent for the examination. All subjects were right-handed.

Всем пациентам был проведен неврологический осмотр с использованием шкал UPDRS, МоСа, Hoehn-Yahr, батареи лобных тестов, госпитальной шкале тревоги и депрессии (HADS). Исследование проводили на магнитно-резонансном томографе Siemens MAGNETOM Avanto с величиной магнитной индукции 1,5 Тесла, которое включало в себя порядок исследования: последовательность для получения стандартного режима Т2 ВИ - для исключения грубых патологических изменений в головном мозге, данных функциональной МРТп и анатомических данных в режиме MPR. При проведении фМРТп пациентам предлагалось лежать как можно более неподвижно, с закрытыми глазами (с целью исключения стимуляции зрительного анализатора), в наушниках (для уменьшения стимуляции слухового анализатора), стараться не засыпать и не думать ни о чем конкретном. Проведение фМРТп и получение результатов осуществляли, как описано выше.All patients underwent a neurological examination using the UPDRS, MoC, Hoehn-Yahr, frontal test battery, hospital anxiety and depression scale (HADS). The study was carried out on a Siemens MAGNETOM Avanto magnetic resonance imager with a magnetic induction value of 1.5 Tesla, which included the research order: the sequence for obtaining the standard T2 VI mode - to exclude gross pathological changes in the brain, functional MRI and anatomical data in MPR mode. When performing fMRI, patients were asked to lie as still as possible, with their eyes closed (in order to exclude stimulation of the visual analyzer), in headphones (to reduce stimulation of the auditory analyzer), try not to fall asleep and not think about anything specific. Carrying out fMRI and obtaining results was carried out as described above.

При сравнении трех независимых групп были получены следующие данные.When comparing three independent groups, the following data were obtained.

Во всех группах был определен уровень спонтанной нейрональной активности СПРР, представленной отделами предклинья, задними отделами поясных извилин, медиальными лобными отделами, нижними теменными дольками правого и левого полушарий головного мозга, из которых были выбраны зоны активности с высоким уровнем статистической значимости (pFWEcorr<0,05). Зоны СПРР на примере данных группы контроля представлены на рис. 1 «Общий вид СПРР по данным фМРТп головного мозга здорового добровольца»: представлена локализация зон данной сети, где 1 - медиальные отделы лобных долей. 2 - задние отделы поясных извилин и отделы предклинья. 3 - нижние отделы теменных долей левого полушария головного мозга. 4 - нижние отделы теменных долей правого полушария головного мозга.In all groups, the level of spontaneous neuronal activity of SPRR was determined, represented by the sections of the anterior wedge, posterior sections of the cingulate gyrus, medial frontal sections, lower parietal lobes of the right and left cerebral hemispheres, from which activity zones with a high level of statistical significance were selected (pFWEcorr <0, 05). SPRR zones on the example of control group data are presented in Fig. 1 “General view of SPRR according to fMRI of the brain of a healthy volunteer”: localization of the zones of this network is presented, where 1 is the medial sections of the frontal lobes. 2 - posterior sections of the cingulate gyrus and divisions of the wedge. 3 - lower divisions of the parietal lobes of the left hemisphere of the brain. 4 - lower divisions of the parietal lobes of the right hemisphere of the brain.

В отличие от здоровых добровольцев и по сравнению с другими зонами у пациентов 2-й группы определилось уменьшение спонтанной нейрональной активности в нижней теменной дольке правого полушария - в зоне, участвующей в зрительно-пространственном восприятии (см. рис. 2).In contrast to healthy volunteers and in comparison with other zones, patients of the 2nd group showed a decrease in spontaneous neuronal activity in the lower parietal lobe of the right hemisphere - in the zone involved in visual-spatial perception (see Fig. 2).

На рис. 2 представлен общий вид СПРР по данным фМРТп головного мозга пациента с БП, находящегося на дофаминергической терапии (а именно снижение интенсивности активации в зоне 4 (нижние отделы теменных долей правого полушария головного мозга) по сравнению с зоной 3 (левое полушарие) и другими зонами (1 и 2).In fig. Figure 2 shows a general view of SPRR according to fMRI of the brain of a patient with PD undergoing dopaminergic therapy (namely, a decrease in the intensity of activation in zone 4 (lower parts of the parietal lobes of the right hemisphere of the brain) compared to zone 3 (left hemisphere) and other zones ( 1 and 2).

У пациентов 3-й группы в сравнении с группами 1 и 2 также определялось уменьшение спонтанной нейрональной активности в нижней теменной дольке правого полушария СПРР. Причем оно было более выражено по сравнению со 2-й группой, что отражено на рис. 3. На рис. 3 показано сравнение двух групп (2-й и 3-й), где было определено статистически значимое снижение спонтанной нейрональной активности только в нижней теменной дольке правого полушария СПРР, а именно более выраженное снижение интенсивности активации в зоне 4 правого полушария группы 3 по сравнению с той же зоной пациентов 2-й группы).In patients of the 3rd group, in comparison with groups 1 and 2, a decrease in spontaneous neuronal activity in the lower parietal lobe of the right hemisphere of SPRR was also determined. Moreover, it was more pronounced in comparison with the 2nd group, which is reflected in Fig. 3. In fig. Figure 3 shows a comparison of two groups (2nd and 3rd), where a statistically significant decrease in spontaneous neuronal activity was determined only in the lower parietal lobule of the right hemisphere of SPRR, namely, a more pronounced decrease in activation intensity in zone 4 of the right hemisphere of group 3 compared with the same zone of patients of the 2nd group).

Кроме того, нами было выявлено, что изменение спонтанной нейрональной активности в нижней теменной дольке правого полушария коррелирует с данными по шкале МоСа и UPDRS (МоСа - Монреальская шкала когнитивной оценки разработана для быстрого скрининга мягких когнитивных нарушений; унифицированная шкала UPDRS используется для оценки когнитивных нарушений при длительном течении БП). Чем выше оценка по шкале МоСа, т.е. чем сохраннее когнитивная функция, тем выше спонтанная нейрональная активность в данной зоне. Чем выше оценка по шкале UPDRS, тем более выражено снижение когнитивной функции и тем меньше спонтанная нейрональная активность в данной зоне у всех пациентов с БП (табл. 1).In addition, we found that the change in spontaneous neuronal activity in the lower parietal lobe of the right hemisphere correlates with the data on the MoCa and UPDRS scales (MoCa - Montreal Cognitive Assessment Scale is designed to quickly screen for mild cognitive impairment; the unified UPDRS scale is used to assess cognitive impairment in long-term BP). The higher the score on the MoCa scale, i.e. the higher the cognitive function, the higher the spontaneous neuronal activity in this area. The higher the UPDRS score, the more pronounced the decrease in cognitive function and the less spontaneous neuronal activity in this area in all patients with PD (Table 1).

Figure 00000001
Figure 00000001

Данные были подтверждены результатами проведенного множественного регрессионного анализа со шкалами МоСа и UPDRS и данной зоной. Наряду с уменьшением спонтанной нейрональной активности в вышеуказанной зоне, у пациентов третьей группы также было выявлено увеличение спонтанной нейрональной активности в других зонах, входящих в состав СПРР - медиальных отделах левой лобной доли, угловых извилинах правого и левого полушарий большого мозга, что отражает явление нейропластичности.The data were confirmed by the results of a multiple regression analysis with MoCa and UPDRS scales and this zone. Along with a decrease in spontaneous neuronal activity in the aforementioned zone, patients of the third group also showed an increase in spontaneous neuronal activity in other zones that are part of the SPRR - the medial sections of the left frontal lobe, the angular convolutions of the right and left cerebral hemispheres, which reflects the phenomenon of neuroplasticity.

Таким образом, полученные с помощью методики фМРТп данные с выявлением сети пассивного режима работы головного мозга у нелеченых больных БП говорят о снижении спонтанной нейрональной активности в нижней теменной дольке правого полушария и входящей в ее состав надкраевой извилине, участвующей в когнитивных процессах, и могут рассматриваться как биомаркеры текущего нейродегенеративного процесса у пациентов с БП, не принимавших терапию. Выявление снижения спонтанной нейрональной активности в нижней теменной дольке доказывает наличие нейродегенеративного процесса при болезни Паркинсона, что крайне важно для ранней диагностики БП, а также в оценке эффективности проводимого лечения, что благоприятно отражается на прогнозе заболевания и повышает качество жизни пациента.Thus, the data obtained using the fMRI technique with the identification of the network of the passive mode of the brain in untreated patients with PD indicate a decrease in spontaneous neuronal activity in the lower parietal lobule of the right hemisphere and the suprascrupe gyrus involved in cognitive processes, which can be considered as biomarkers of the current neurodegenerative process in patients with PD who did not take therapy. The detection of a decrease in spontaneous neuronal activity in the lower parietal lobule proves the presence of a neurodegenerative process in Parkinson's disease, which is extremely important for the early diagnosis of PD, as well as in assessing the effectiveness of the treatment, which favorably affects the prognosis of the disease and improves the quality of life of the patient.

Claims (1)

Способ диагностики ранних нейродегенеративных проявлений при болезни Паркинсона (БП), включающий исследование головного мозга с помощью функциональной МРТ (фМРТ), отличающийся тем, что фМРТ проводят в покое, выявляя зоны нейрональной активности сети пассивного режима работы головного мозга (СПРР), представленные отделами предклинья, задними отделами поясных извилин, медиальными лобными отделами, нижними теменными дольками правого и левого полушарий головного мозга, и при наличии статистически значимого снижения спонтанной нейрональной активности только в нижней теменной дольке правого полушария СПРР относительно уровня нейрональной активности СПРР остальных ее зон диагностируют начальные нейродегенеративные проявления при БП. A method for diagnosing early neurodegenerative manifestations in Parkinson's disease (PD), including a brain examination using functional MRI (fMRI), characterized in that fMRI is carried out at rest, identifying areas of neuronal activity of the network of the passive brain mode of work (SPS), represented by departments of the wedge , the posterior sections of the cingulate gyrus, the medial frontal sections, the lower parietal lobes of the right and left hemispheres of the brain, and in the presence of a statistically significant decrease in spontaneous neuronal second activity only in the inferior parietal lobe of the right hemisphere STAR regarding the level of neuronal activity STAR its other zones diagnose primary neurodegenerative symptoms in PD.
RU2015115287/14A 2015-04-23 2015-04-23 Method for diagnosing neurodegenerative process in parkinson's disease RU2581252C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015115287/14A RU2581252C1 (en) 2015-04-23 2015-04-23 Method for diagnosing neurodegenerative process in parkinson's disease

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2015115287/14A RU2581252C1 (en) 2015-04-23 2015-04-23 Method for diagnosing neurodegenerative process in parkinson's disease

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2581252C1 true RU2581252C1 (en) 2016-04-20

Family

ID=56194738

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2015115287/14A RU2581252C1 (en) 2015-04-23 2015-04-23 Method for diagnosing neurodegenerative process in parkinson's disease

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2581252C1 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2677068C1 (en) * 2018-04-25 2019-01-15 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Научный центр неврологии" (ФГБНУ НЦН) Method of diagnostics of visual dysfunction in parkinson's disease under medicated correction
RU2754059C1 (en) * 2021-03-01 2021-08-25 федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный медицинский исследовательский центр имени В.А. Алмазова" Министерства здравоохранения Российской Федерации Method for assessing state of central nervous system in patients with postmastectomy syndrome

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2228708C1 (en) * 2002-12-18 2004-05-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московская медицинская академия им. И.М. Сеченова Method for differential diagnostics of dementia type
RU2296508C2 (en) * 2001-06-15 2007-04-10 Дзе Трастиз Оф Дзе Юниверсити Оф Пенсильвания Functional cerebral visualization for detecting and evaluating the fraud and latent confession, and cognitive/emotional reaction to information

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2296508C2 (en) * 2001-06-15 2007-04-10 Дзе Трастиз Оф Дзе Юниверсити Оф Пенсильвания Functional cerebral visualization for detecting and evaluating the fraud and latent confession, and cognitive/emotional reaction to information
RU2228708C1 (en) * 2002-12-18 2004-05-20 Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Московская медицинская академия им. И.М. Сеченова Method for differential diagnostics of dementia type

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
EIDELBERG D.et al.Inferior parietal lobule. Divergent architectonic asymmetries in the human brain// Arch Neurol. 1984 Aug;41(8):843-52, реф. PubMed, найдено [18.12.2015] из Интернет www.pubmed.com. *
СЕЛИВЕРСТОВ Ю.А. и др. Функциональная магнитно-резонансная томография покоя и ее роль в изучении экстрапирамидных заболеваний// Сб. тр. конф. Болезнь Паркинсона и расстройства движений, М., 21-24 сентября 2014, с.138-142. *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2677068C1 (en) * 2018-04-25 2019-01-15 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Научный центр неврологии" (ФГБНУ НЦН) Method of diagnostics of visual dysfunction in parkinson's disease under medicated correction
RU2754059C1 (en) * 2021-03-01 2021-08-25 федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный медицинский исследовательский центр имени В.А. Алмазова" Министерства здравоохранения Российской Федерации Method for assessing state of central nervous system in patients with postmastectomy syndrome

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Gerischer et al. Combining viscoelasticity, diffusivity and volume of the hippocampus for the diagnosis of Alzheimer's disease based on magnetic resonance imaging
Frezzotti et al. Structural and functional brain changes beyond visual system in patients with advanced glaucoma
Nowrangi et al. Longitudinal, region-specific course of diffusion tensor imaging measures in mild cognitive impairment and Alzheimer’s disease
Shenton et al. A review of magnetic resonance imaging and diffusion tensor imaging findings in mild traumatic brain injury
Rami et al. Distinct functional activity of the precuneus and posterior cingulate cortex during encoding in the preclinical stage of Alzheimer's disease
Van Rooden et al. Cortical phase changes in Alzheimer's disease at 7T MRI: a novel imaging marker
Govind et al. Comprehensive evaluation of corticospinal tract metabolites in amyotrophic lateral sclerosis using whole-brain 1H MR spectroscopy
Li et al. Ratio of Aβ42/P-tau181p in CSF is associated with aberrant default mode network in AD
Sadda et al. A pilot study of fluorescence lifetime imaging ophthalmoscopy in preclinical Alzheimer’s disease
Watson et al. Subcortical volume changes in dementia with Lewy bodies and Alzheimer's disease. A comparison with healthy aging
Mak et al. In vivo coupling of dendritic complexity with presynaptic density in primary tauopathies
Tseng et al. Microstructural differences in white matter tracts across middle to late adulthood: a diffusion MRI study on 7167 UK Biobank participants
Wilson et al. Structural magnetic resonance imaging in Huntington's disease
Goerlich et al. Neuroanatomical and neuropsychological markers of amnestic MCI: a three-year longitudinal study in individuals unaware of cognitive decline
Adhikari et al. Resting-state co-activation patterns as promising candidates for prediction of Alzheimer’s disease in aged mice
Wang et al. Frequency-dependent brain regional homogeneity alterations in patients with mild cognitive impairment during working memory state relative to resting state
Ma et al. Dynamic alterations of spontaneous neural activity in patients with amyotrophic lateral sclerosis
Moallemian et al. Multimodal imaging of microstructural cerebral alterations and loss of synaptic density in Alzheimer’s disease
RU2581252C1 (en) Method for diagnosing neurodegenerative process in parkinson&#39;s disease
Wang et al. Parametric estimation of reference signal intensity in the quantification of amyloid-beta deposition: an 18F-AV-45 study
Kim et al. Military-related mild traumatic brain injury: clinical characteristics, advanced neuroimaging, and molecular mechanisms
Lingo VanGilder et al. Using whole-brain diffusion tensor analysis to evaluate white matter structural correlates of delayed visuospatial memory and one-week motor skill retention in nondemented older adults: A preliminary study
WO2018176082A1 (en) Predicting progression of cognitive deterioration
Droby et al. The interplay between structural and functional connectivity in early stage Parkinson's disease patients
Luo et al. Retracted article: A study on cognitive impairment and gray matter volume abnormalities in silent cerebral infarction patients