RU2801034C1 - Method of predicting cognitive disorders in patients with age-dependent cerebral microangiopathy - Google Patents

Method of predicting cognitive disorders in patients with age-dependent cerebral microangiopathy Download PDF

Info

Publication number
RU2801034C1
RU2801034C1 RU2023111945A RU2023111945A RU2801034C1 RU 2801034 C1 RU2801034 C1 RU 2801034C1 RU 2023111945 A RU2023111945 A RU 2023111945A RU 2023111945 A RU2023111945 A RU 2023111945A RU 2801034 C1 RU2801034 C1 RU 2801034C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
age
diffusion
patients
mri
dependent
Prior art date
Application number
RU2023111945A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Лариса Анатольевна Добрынина
Зухра Шарапутдиновна Гаджиева
Камила Витальевна Шамтиева
Елена Игоревна Кремнева
Элина Таймуразовна Бициева
Марина Викторовна Кротенкова
Original Assignee
Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "НАУЧНЫЙ ЦЕНТР НЕВРОЛОГИИ"
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"
Application granted granted Critical
Publication of RU2801034C1 publication Critical patent/RU2801034C1/en

Links

Abstract

FIELD: medicine; neurology.
SUBSTANCE: invention can be used to predict cognitive disorders in patients with age-dependent cerebral microangiopathy. An MRI of the brain is carried out in the diffusion-tensor MRI mode, followed by the construction of maps of axial diffusion and the determination of its value in the posterior middle part of the corpus callosum. If the value of individual axial diffusion is more than 0.002, a high probability of cognitive disorders is predicted. If the value of individual axial diffusion is less than 0.002, a low probability of cognitive disorders is predicted.
EFFECT: method provides the possibility of predicting cognitive disorders in patients with age-dependent cerebral microangiopathy by determining axial diffusion.
1 cl, 2 tbl, 3 dwg, 5 ex

Description

Изобретение относится к области медицины, в частности к неврологии, и может быть использовано для диагностики когнитивных расстройств (КР) у пациентов с возраст-зависимой церебральной микроангиопатией (ЦМА).The invention relates to medicine, in particular to neurology, and can be used to diagnose cognitive disorders (CD) in patients with age-dependent cerebral microangiopathy (CMA).

Возраст-зависимая церебральная микроангиопатия (син. - болезнь мелких сосудов) – прогрессирующее заболевание, характеризующееся широким спектром патологических процессов в мелких сосудах и развитием ишемических, геморрагических и воспалительных повреждений в мозге. Дифференцирование в широкой клинической практике МРТ-изменений с учетом критериев диагностики возраст-зависимой ЦМА (STRIVE) показало, что возраст-зависимая ЦМА является одним из наиболее распространенных заболеваний у лиц старшего возраста. Распространенность возраст-зависимой ЦМА МРТ-признаков возрастает по мере старения и у лиц от 60 до 90 лет составляет для неизмененного белого вещества (ГИБВ) 50-98% с темпом нарастания в среднем 0,25 см3 в год, лакун – 8–28%, микрокровоизлияний 5–23% (Hilal S., Mok V., Youn Y.C., et al. Prevalence, risk factors and consequences of cerebral small vessel diseases: data from three Asian countries. J Neurol Neurosurg Psychiatry. 2017; 88(8): 669-674).Age-dependent cerebral microangiopathy (syn. - small vessel disease) is a progressive disease characterized by a wide range of pathological processes in small vessels and the development of ischemic, hemorrhagic and inflammatory lesions in the brain. Differentiation in wide clinical practice of MRI changes taking into account the diagnostic criteria for age-dependent CMA (STRIVE) showed that age-dependent CMA is one of the most common diseases in older people. The prevalence of age-dependent CMA MRI signs increases with aging and in people aged 60 to 90 years is 50-98% for unchanged white matter (WWM), with an average increase rate of 0.25 cm 3 per year, lacunae - 8-28 %, microbleeds 5–23% (Hilal S., Mok V., Youn YC, et al. Prevalence, risk factors and consequences of cerebral small vessel diseases: data from three Asian countries. J Neurol Neurosurg Psychiatry. 2017; 88(8 ): 669-674).

Возраст-зависимая ЦМА вносит чрезвычайно высокий вклад в инвалидизацию и смертность и является причиной до 45% когнетивных расстройств (КР) – сосудистых и смешанных с нейродегенерацией, четверти инсультов и более чем в два раза увеличивает риск повторного цереброваскулярного события (Wardlaw J.M., Smith E.E., Biessels G.J., et al. Neuroimaging standards for research into small vessel disease and its contribution to ageing and neurodegeneration. Lancet Neurol. 2013; 12(8): 822-838). Оценка темпа прогрессирования возраст-зависимой ЦМА на большой когорте (1650 пациентов, средний возраст 65 лет) в додементной стадии с отсутствием инсульта, в интервале 7 лет показала наступление смерти у 18,5%, деменции у 5%, инсульта у 4%. МРТ-сопоставления установили нарастание рисков при исходном наличии у пациентов комбинации МРТ-признаков (Yilmaz P., Ikram M.K., Niessen W.J., et al. Practical Small Vessel Disease Score Relates to Stroke, Dementia, and Death. Stroke. 2018; 49(12): 2857-2865). Age-dependent CMA makes an extremely high contribution to disability and mortality and is the cause of up to 45% of cognitive disorders (CD) - vascular and mixed with neurodegeneration, a quarter of strokes and more than doubles the risk of a recurrent cerebrovascular event (Wardlaw J.M., Smith E.E., Biessels G.J., et al. Neuroimaging standards for research into small vessel disease and its contribution to aging and neurodegeneration. Lancet Neurol 2013; 12(8): 822-838. Assessment of the rate of progression of age-dependent CMA in a large cohort (1650 patients, mean age 65 years) in the pre-dementia stage with no stroke, in the interval of 7 years, showed the onset of death in 18.5%, dementia in 5%, stroke in 4%. MRI comparisons have established an increase in risks in the initial presence of a combination of MRI signs in patients (Yilmaz P., Ikram M.K., Niessen W.J., et al. Practical Small Vessel Disease Score Relates to Stroke, Dementia, and Death. Stroke. 2018; 49(12 ): 2857-2865).

В то же время возраст-зависимая ЦМА является заболеванием с отсутствием патогенетического лечения. Профилактика возраст-зависимой ЦМА на основе контроля артериальной гипертензии (АГ) – основного фактора риска, привела к снижению частоты инсультов, но не распространенности КР. Сопоставление в рамках рандомизированного исследования SPRINT (Systolic Blood Pressure Intervention Trial), интенсивного против стандартного снижения АД, также установило отсутствие влияния лечения АГ на риск деменции и сомнительное влияние на отсроченное поражение мозга – меньшее поражение белого вещества при нарастании общей атрофии. Антитромботическая терапия также не показала своей эффективности при возраст-зависимой ЦМА и при этом повышала риск геморрагических осложнений.At the same time, age-dependent CMA is a disease with no pathogenetic treatment. Prevention of age-dependent CMA based on the control of arterial hypertension (AH), the main risk factor, led to a decrease in the incidence of strokes, but not the prevalence of CR. Comparison in the SPRINT (Systolic Blood Pressure Intervention Trial) randomized study, intensive versus standard BP reduction, also found no effect of hypertension treatment on the risk of dementia and a dubious effect on delayed brain damage - less white matter damage with an increase in general atrophy. Antithrombotic therapy also did not show its effectiveness in age-dependent CMA and at the same time increased the risk of hemorrhagic complications.

В связи с этим, крайне актуальной проблемой возраст-зависимой ЦМА является доступность чувствительных суррогатных маркеров для мониторинга прогрессирования заболевания и оценки эффективности новых методов лечения. In this regard, an extremely urgent problem of age-dependent CMA is the availability of sensitive surrogate markers for monitoring the progression of the disease and evaluating the effectiveness of new treatments.

Известен способ определения когнитивных нарушений при церебральном заболевании мелких сосудов (СВД) посредством МРТ с оценкой ряда признаков заболевания, включая лакунарные инфаркты, объем поражения Т2, атрофию головного мозга и церебральные микрокровоизлияния. Кроме того, оценивали посредством диффузионно-тензорной визуализации (DTI) нарушение ультраструктуры белого вещества, и в частности посредством аксиальной диффузии получили предполагаемый маркер аксонального повреждения и посредством радиальной диффузии - показатель демиелинизации. Затем определили вклад этих маркеров МРТ всего мозга в когнитивные нарушения при СВД. При мультипредикторном анализе независимыми предикторами исполнительной функции при СВД были количество лакунарных инфарктов и диффузность нормально выглядящего белого вещества на DTI. Независимыми предикторами скорости обработки данных были количество лакунарных инфарктов и атрофия головного мозга. Радиальная диффузия была более сильным предиктором DTI, чем аксиальная диффузия, предполагая, что ишемическая демиелинизация, наблюдаемая невропатологически при СВД, может быть важным предиктором когнитивных нарушений при СВД (Lawrence AJ, Patel B, Morris RG, et al. Mechanisms of cognitive impairment in cerebral small vessel disease: multimodal MRI results from the St George's cognition and neuroimaging in stroke (SCANS) study. PLoS One 2013; 8(4): e61014. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0061014). Однако авторы данной работы не ставили задачу прогноза когнитивных нарушений при возраст-зависимой церебральной микроангиопатии.There is a method for determining cognitive impairment in cerebral small vessel disease (SVD) by means of MRI with an assessment of a number of signs of the disease, including lacunar infarcts, T2 lesions, brain atrophy and cerebral microhemorrhages. In addition, white matter ultrastructure disturbance was assessed by diffusion tensor imaging (DTI), and in particular, a putative marker of axonal damage was obtained by axial diffusion and a demyelination index by radial diffusion. We then determined the contribution of these whole-brain MRI markers to cognitive impairment in SVD. In a multi-predictor analysis, the number of lacunar infarctions and the diffuseness of normal-appearing white matter on DTI were independent predictors of executive function in SVD. Number of lacunar infarcts and brain atrophy were independent predictors of processing speed. Radial diffusion was a stronger predictor of DTI than axial diffusion, suggesting that ischemic demyelination seen neuropathologically in SVD may be an important predictor of cognitive impairment in SVD (Lawrence AJ, Patel B, Morris RG, et al. Mechanisms of cognitive impairment in cerebral small vessel disease: multimodal MRI results from the St George's cognition and neuroimaging in stroke (SCANS) study PLoS One 2013;8(4): e61014 https://doi.org/10.1371/journal.pone.0061014). However, the authors of this work did not set the task of predicting cognitive impairment in age-dependent cerebral microangiopathy.

На данный момент времени решение задачи прогноза когнитивных нарушений при возраст-зависимой ЦМА в коротко- и среднесрочной перспективе было осуществлено только с использованием нейропсихологической оценки возраст-зависимой ЦМА, а именно скрининговых когнитивных шкал и тестов. При этом оценивали рабочую память, долговременную (эпизодическую) память, скорость обработки и исполнительную функцию. Рассчитывали изменение когнитивных функций в годовом исчислении для 98 пациентов, которые прошли как минимум два временных интервала, что показало их низкую чувствительность в коротко- и среднесрочной перспективе (Lawrence AJ, Brookes RL, Zeestraten EA, et al. Pattern and Rate of Cognitive Decline in Cerebral Small Vessel Disease: A Prospective Study. PLoS One. 2015; 10(8): 1/15-15/15).At this point in time, the problem of predicting cognitive impairment in age-dependent CMA in the short and medium term has been solved only using the neuropsychological assessment of age-dependent CMA, namely, screening cognitive scales and tests. At the same time, working memory, long-term (episodic) memory, processing speed and executive function were evaluated. Annualized change in cognition was calculated for 98 patients who completed at least two time intervals, which showed their low sensitivity in the short and medium term (Lawrence AJ, Brookes RL, Zeesstraten EA, et al. Pattern and Rate of Cognitive Decline in Cerebral Small Vessel Disease: A Prospective Study PLoS One 2015;10(8):1/15-15/15).

Технический результат заключается в повышении достоверности прогноза когнитивных расстройств у пациентов с возраст-зависимой церебральной микроангиопатией.The technical result is to increase the reliability of the prognosis of cognitive disorders in patients with age-dependent cerebral microangiopathy.

Технический результат дорстигается тем, что прогнозирование когнитивных расстройств у пациентов с возраст-зависимой церебральной микроангиопатией проводят путем МРТ-обследования головного мозга, при этом МРТ-обследование головного мозга проводят в режиме диффузионно-тензорной МРТ с последующим построением карт аксиальной диффузии и определением ее значения в заднесреднем отделе мозолистого тела, далее значения показателей аксиальной диффузии сопоставляют с установленной пороговой величиной 0,002, и при значении индивидуальной аксиальной диффузии более 0,002 прогнозируют высокую, а при менее 0,002 – низкую вероятность когнитивных расстройств у пациентов с возраст-зависимой церебральной микроангиопатией.The technical result is achieved by the fact that the prediction of cognitive disorders in patients with age-dependent cerebral microangiopathy is carried out by MRI examination of the brain, while the MRI examination of the brain is carried out in the diffusion-tensor MRI mode, followed by mapping of axial diffusion and determining its value in corpus callosum, then the values of axial diffusion indicators are compared with the established threshold value of 0.002, and if the value of individual axial diffusion is more than 0.002, a high probability is predicted, and if less than 0.002, a low probability of cognitive impairment in patients with age-dependent cerebral microangiopathy.

Способ осуществляют следующим образом.The method is carried out as follows.

Пациенту с жалобами на снижение концентрации внимания и памяти проводят МРТ-обследование головного мозга в режиме диффузионно-тензорной магнитно-резонансной томографии ((Diffusion Tensor Imaging /ДТ-МРТ). Диффузионные данные получают при помощи спин-эхо эхо-планарной последовательности с 3 диффузионно-взвешенными значениями (b=0, 1000 и 2500 c/мм2) для 64 направлений кодирующих диффузионных градиентов; TE/TR 115/12600 мс; матрица 100 x 100, разрешение 2 x 2 x 2 мм3 с последующей обработкой данных и построением карт диффузионных метрик в программе ExploreDTI. Обработка диффузионных данных включала в себя следующие шаги: оценку и коррекцию шума для всех диффузионных изображений, используя нецентральное хи-квадрат распределение. Далее неоднородности внешнего магнитного поля проходят коррекцию при помощи утилит topup и eddy (на базе программы FSL). Коррекция включала в себя исправление геометрических искажений, наведенных «паразитными токами» во время переключения магнитных градиентов, и пространственную коррекцию сдвигов различных диффузионных изображений относительно друг друга. В соответствии с общим выравниванием отдельных диффузионных изображений также исправляют соответствующие направления кодирующих градиентов, используя найденное аффинное преобразование. С целью удаления артефактов, полученных из-за конечной дискретизации к-пространства, так называемый эффект Гиббса, и снижения числа возможных неконтролируемых ошибочных диффузионных данных, также известных как случайные выбросы, применялась Гауссова сглаживающая функция с размером ядра 1.5x1.5x1.5 мм3. Затем проводят автоматическую сегментацию головного мозга с исключением областей скальпа. Результаты сегментирования оценивают визуально и в случае необходимости исправляют в программе ITK-SNAP (http://itksnap.org). Все карты диффузионных метрик строят при помощи программы Explore DTI методом наименьших квадратов с весами. Далее пройденные обработку b0-изображения загружают в программу ITK-SNAP (http://itksnap.org), где для каждого испытуемого вручную выделяют зону интереса размером 2х2 мм (Region-of-interest-based analysis, ROI) в заднесреднем отделе мозолистого тела. Полученную зону сохраняют в виде бинарной маски и в дальнейшем используют для оценки значения показателя диффузии по карте аксиальной диффузии (axial diffusivity, AD). Таким образом, при открытии карты аксиальной диффузии в ITK-SNAP (http://itksnap.org) с наложенной на ней полученной маской, в разделе «Объемы и Статические данные» получают цифровое значение для данной области. Следовательно, диагностику когнитивных расстройств у пациентов с возраст-зависимой ЦМА проводят посредством построения карт AD и определением ее значения в заднесреднем отделе мозолистого тела. Полученные значения AD сопоставляют с установленной пороговой величиной равной 0,002, при этом значение индивидуальной аксиальной диффузии >0,002 соответствует высокой вероятности когнитивных расстройств у больного, а <0,002 – низкой.A patient with complaints of decreased concentration and memory undergoes an MRI examination of the brain in the mode of diffusion tensor magnetic resonance imaging ((Diffusion Tensor Imaging / DT-MRI). Diffusion data is obtained using a spin-echo echo-planar sequence with 3 diffusion -weighted values (b=0, 1000 and 2500 s/mm 2 ) for 64 directions of encoding diffusion gradients, TE/TR 115/12600 ms, matrix 100 x 100, resolution 2 x 2 x 2 mm 3 with subsequent data processing and construction maps of diffusion metrics in the ExploreDTI program.Processing of diffusion data included the following steps: evaluation and correction of noise for all diffusion images using a non-central chi-square distribution.Next, the inhomogeneities of the external magnetic field are corrected using topup and eddy utilities (based on the FSL program The correction included correction of geometric distortions induced by "stray currents" during magnetic gradient switching and spatial correction of shifts of different diffusion images relative to each other. In accordance with the general alignment of the individual diffusion images, the corresponding directions of the encoding gradients are also corrected using the found affine transformation. In order to remove artifacts resulting from finite k-space discretization, the so-called Gibbs effect, and to reduce the number of possible uncontrolled erroneous diffusion data, also known as random outliers, a Gaussian smoothing function with a kernel size of 1.5x1.5x1.5 mm 3 was applied. . Then, automatic segmentation of the brain is carried out with the exclusion of areas of the scalp. Segmentation results are evaluated visually and, if necessary, corrected in the ITK-SNAP program (http://itksnap.org). All maps of diffusion metrics are built using the Explore DTI program using the least squares method with weights. Next, the processed b0-images are loaded into the ITK-SNAP program (http://itksnap.org), where for each subject a 2x2 mm region of interest (Region-of-interest-based analysis, ROI) is manually allocated in the posterior middle corpus callosum . The resulting zone is saved as a binary mask and subsequently used to evaluate the value of the diffusion index on the map of axial diffusion (axial diffusivity, AD). Thus, when opening the axial diffusion map in ITK-SNAP (http://itksnap.org) with the obtained mask superimposed on it, in the "Volumes and Static Data" section, a numerical value for this area is obtained. Therefore, the diagnosis of cognitive disorders in patients with age-dependent CMA is carried out by mapping AD and determining its value in the posterior middle corpus callosum. The obtained AD values are compared with the established threshold value equal to 0.002, while the value of individual axial diffusion >0.002 corresponds to a high probability of cognitive disorders in the patient, and <0.002 to a low one.

Нами проведено исследование по сопоставлению микроструктурных изменений при ДТ-МРТ в областях головного мозга с данными нейропсихологического профиля пациентов с диагностическими МРТ-признаками возраст-зависимой ЦМА. We conducted a study to compare microstructural changes in DT-MRI in brain regions with neuropsychological profile data of patients with diagnostic MRI signs of age-dependent CMA.

На группе из 74 пациентов с возраст-зависимой ЦМА (средний возраст 60,7±6,9 лет) и 18 здоровых добровольцах (средний возраст 57,8±5,9) была получена модель бинарной логистической регрессии микроструктурных предикторов КР. Были использованы значения 29 областей интереса (ROI) (см. Фиг. 1) на картах метрик диффузионно-тензорной МРТ (Siemens Verio, 3 Tesla, Erlangen, Germany) – средняя диффузионная способность (MD), фракционная анизотропия (FA), радиальная диффузия (RD) и аксиальная дуффузия (AD). На фиг. 1 показан выбор областей интереса (ROI) в перивентрикулярном (круг), глубоком (квадрат), и юкстакортикальном (треугольник) НИБВ (a); передний, переднесредний, заднесредний и задний отделы мозолистого тела (б), передний, средний и задний отделы поясной извилины (в), гиппокамп (г). On a group of 74 patients with age-dependent CMA (mean age 60.7±6.9 years) and 18 healthy volunteers (mean age 57.8±5.9), a binary logistic regression model of microstructural predictors of CR was obtained. We used the values of 29 regions of interest (ROI) (see Fig. 1) on diffusion tensor MRI metric maps (Siemens Verio, 3 Tesla, Erlangen, Germany) – mean diffusivity (MD), fractional anisotropy (FA), radial diffusion (RD) and axial diffusion (AD). In FIG. 1 shows selection of regions of interest (ROIs) in periventricular (circle), deep (square), and juxtacortical (triangle) NIV (a); anterior, anteromedian, posterior median, and posterior corpus callosum (b), anterior, middle, and posterior cingulate gyrus (c), hippocampus (d).

Критериями включения в исследование были: 1) возраст больных 46-69 лет; 2) обоснование проведения МРТ – наличие когнитивных жалоб (снижение памяти, внимания, замедления мышления и других); 3) изменения на МРТ, соответствующие возраст-зависимой ЦМА по критериям STRIVE, 2013 [Wardlaw J.M., Smith E.E., Biessels G.J., et al. Neuroimaging standards for research into small vessel disease and its contribution to ageing and neurodegeneration. Lancet Neurol. 2013; 12(8): 822-838.]; 4) исключение ЦМА, обусловленной другими самостоятельными причинами: генетическими, воспалительными, тромбофилическими, системными, токсическими, тяжелой мигренью в анамнезе; 5) исключение вероятной болезни Альцгеймера по критериям NIA-AA для умеренного КР и деменции.Criteria for inclusion in the study were: 1) age of patients 46-69 years; 2) justification for MRI - the presence of cognitive complaints (decrease in memory, attention, slow thinking, and others); 3) MRI changes corresponding to age-dependent CMA according to the STRIVE criteria, 2013 [Wardlaw J.M., Smith E.E., Biessels G.J., et al. Neuroimaging standards for research into small vessel disease and its contribution to aging and neurodegeneration. Lancet Neurol. 2013; 12(8): 822-838.]; 4) exclusion of CMA due to other independent causes: genetic, inflammatory, thrombophilic, systemic, toxic, history of severe migraine; 5) exclusion of probable Alzheimer's disease according to the NIA-AA criteria for moderate CR and dementia.

Исследование было одобрено локальным этическим комитетом ФГБНУ НЦН. Все обследуемые подписали информированное согласие на проведение исследования и обработку личных данных.The study was approved by the local ethics committee of the Federal State Budget Scientific Institution of Science. All subjects signed an informed consent to the study and the processing of personal data.

Тяжесть КР определялась по Монреальской шкале оценки когнитивных функций (КФ) (МоСА) [23] и независимости в повседневной жизни [24]: при сумме баллов <26 и независимости – умеренные КР (УКР), при зависимости – деменция, при сумме баллов ≥26 – субъективные КР.The severity of CI was determined according to the Montreal Cognitive Function (CF) Scale (MoCA) [23] and independence in everyday life [24]: with a score of <26 and independence - moderate CI (MCR), with dependence - dementia, with a score of ≥ 26 - subjective CR.

Диффузионные данные были получены при помощи спин-эхо эхо-планарной последовательности с 3 диффузионно-взвешенными значениями (b=0, 1000 и 2500 c/мм2 ) для 64 направлений кодирующих диффузионных градиентов; TE/TR 115/12600 мс; матрица 100 x 100, разрешение 2 x 2 x 2 мм3. ДТ-МРТ использовалась для построения карт FA, MD, RD и AD с последующим анализом областей интереса (ROI-анализ). ROI объемом 2 мм3 выделяли вручную независимо друг от друга два нейрорадиолога (стаж работы 10 лет) на b0-изображениях c последующим проецированием на 4 карты диффузионных метрик в программе «ITK-Snap» (http://itksnap.org). Надежность выбранных ДТ-значений ROI оценивали с помощью внутриклассовых коэффициентов, который для всех случаев составил >0,7. В последующем анализе использовалось средние значения двух измерений ROI. Diffusion data were obtained using a spin echo planar echo sequence with 3 diffusion weighted values (b=0, 1000 and 2500 s/mm2 ) for 64 directions of encoding diffusion gradients; TE/TR 115/12600 ms; matrix 100 x 100, resolution 2 x 2 x 2 mm3. DT-MRI was used to generate maps of FA, MD, RD and AD followed by analysis of regions of interest (ROI analysis). ROI with a volume of 2 mm3 was isolated manually independently by two neuroradiologists (10 years of work experience) on b0-images, followed by projection onto 4 diffusion metric maps using the ITK-Snap program (http://itksnap.org). The reliability of the selected DT ROI values was assessed using intraclass coefficients, which for all cases was >0.7. The following analysis used the means of two ROI measurements.

Выбранные ROI представлены на фиг. 1. Они включали центры переднего, переднесреднего, заднесреднего и заднего отделов мозолистого тела; переднего, среднего и заднего отделов поясной извилины; головки гиппокампов; НИБВ полушарий. Для выбора ROI в НИБВ полушарий на сагиттальных изображениях проводили формализованный срез через тела боковых желудочков выше подкорковых структур, после чего на аксиальных изображениях выделяли ROI на условных осях переднего (переднелобная область) и заднего (височно-теменная область) рогов боковых желудочков, тела бокового желудочка (заднелобная область), раздельно в перивентрикулярном (3–13 мм от стенки боковых желудочков), юкстакортикальном (4 мм от кортикомедуллярного перехода) и глубоком (между двумя описанными зонами) белом веществе. Контроль выделения ROI достигался оценкой местоположения маркера по всем трем проекциям (аксиальной, сагиттальной, фронтальной) с помощью 3D-курсора, для НИБВ полушарий сверялся с расположением ГИБВ на Т2/FLAIR изображениях. При отсутствии в проекции ROI полушарий НИБВ, ROI выделялась по вертикали на 1–2 среза выше и ниже, по горизонтали – с отступом в стороны до 5 мм от основной оси. Полученные зоны сохранялись в виде бинарных масок и в дальнейшем использовались для оценки значений диффузионных метрик в каждой области.The selected ROIs are shown in FIG. 1. They included the centers of the anterior, anterior medial, posterior median, and posterior sections of the corpus callosum; anterior, middle and posterior sections of the cingulate gyrus; hippocampal heads; NIBV of the hemispheres. To select the ROI in the NTI of the hemispheres, a formalized section was made on sagittal images through the bodies of the lateral ventricles above the subcortical structures, after which the ROI was identified on the axial images on the conditional axes of the anterior (anterofrontal region) and posterior (temporoparietal region) horns of the lateral ventricles, the body of the lateral ventricle (posterior frontal region), separately in the periventricular (3–13 mm from the wall of the lateral ventricles), juxtacortical (4 mm from the corticomedullary junction) and deep (between the two zones described) white matter. The control of ROI isolation was achieved by assessing the location of the marker in all three projections (axial, sagittal, frontal) using a 3D cursor; In the absence of NIBV hemispheres in the ROI projection, the ROI was distinguished vertically by 1–2 slices above and below, horizontally - with an indent to the sides up to 5 mm from the main axis. The resulting zones were stored in the form of binary masks and were subsequently used to estimate the values of diffusion metrics in each area.

В предиктивную модель КР были включены все ROI мозолистого тела, поясной извилины и НИБВ левого полушария.All ROIs of the corpus callosum, cingulate gyrus, and NIBV of the left hemisphere were included in the predictive CR model.

Статистический анализ проводился с помощью программного обеспечения IBMSPSS 23.0 и R 3.4.3. Для оценки предсказательной способности отдельных показателей в развитии когнитивной недостаточности использовали бинарную логистическую регрессию. Адекватность подобранной логистической модели дополнительно оценивали посредством ROC-анализа (Receiver Operator Characteristic) по предсказанным моделью вероятностям (бинарного исхода) с определением площади под кривой и оптимальных пороговых значений с их чувствительностью и специфичностью.Statistical analysis was performed using IBMSPSS 23.0 and R 3.4.3 software. Binary logistic regression was used to assess the predictive ability of individual indicators in the development of cognitive impairment. The adequacy of the fitted logistic model was additionally assessed by ROC-analysis (Receiver Operator Characteristic) according to the probabilities predicted by the model (binary outcome) with the determination of the area under the curve and optimal threshold values with their sensitivity and specificity.

Было показано, что наибольшей предсказательной способностью в отношении КР имеют 3 показателя AD — в перивентрикулярном неизмененном белом веществе (пНИБВ) задних отделов левой лобной доли, среднем отделе правой поясной извилины и заднесреднем отделе мозолистого тела. Дальнейшее 5-летнее проспективное наблюдение за 22 пациентами показало, что в областях НИБВ у части пациентов сформировались очаги ГИБВ, в связи с чем данный предиктор утратил свое значение, тогда как AD в заднесреднем отделе мозолистого тела показала значимые изменения в интервале 5 лет в качестве критерия оценки прогрессирования заболевания и КР. It was shown that 3 indicators of AD have the greatest predictive ability in relation to CR - in the periventricular unchanged white matter (pNIW) of the posterior sections of the left frontal lobe, the middle section of the right cingulate gyrus and the posterior middle section of the corpus callosum. A further 5-year prospective follow-up of 22 patients showed that WMH foci formed in the areas of NIBV in some patients, and therefore this predictor lost its value, while AD in the posterior-middle corpus callosum showed significant changes in the 5-year interval as a criterion assessment of disease progression and CR.

На данном этапе для поиска диагностических предикторов (эквивалентов) КР, обладающих простотой определения, оптимальными чувствительностью и специфичностью, группа исследуемых пациентов с возраст-зависимой ЦМА была расширена с 74 до 188 пациентов, здоровых добровольцев – с 18 до 53 человек. Обследование проводилось на двух томографах – Siemens Verio, 3 Tesla (Erlangen, Germany) (137 пациентов и 31 доброволец) и Siemens Prisma, 3 Tesla (Erlangen, Germany) (51 пациент и 22 добровольца) и в анализ включались те же 29 ROI 4 метрик (MD, FA, RD и AD) диффузионно-тензорной МРТ. Результаты для каждой из групп оценивались раздельно.At this stage, in order to search for diagnostic predictors (equivalents) of CR, which are easy to determine, optimal sensitivity and specificity, the group of studied patients with age-dependent CMA was expanded from 74 to 188 patients, healthy volunteers - from 18 to 53 people. The examination was carried out on two tomographs - Siemens Verio, 3 Tesla (Erlangen, Germany) (137 patients and 31 volunteers) and Siemens Prisma, 3 Tesla (Erlangen, Germany) (51 patients and 22 volunteers) and the same 29 ROI 4 were included in the analysis metrics (MD, FA, RD and AD) of diffusion tensor MRI. The results for each of the groups were evaluated separately.

В соответствии с новой моделью бинарной логистической регрессии предсказательной способностью в отношении КР обладала аксиальная диффузия в заднесреднем отделе мозолистого тела (p=0,014), а также пНИБВ задних отделов левой лобной доли, который далее не анализировался в виду того, что в динамике у части пациентов становится ГИБВ (см. таблица 1).In accordance with the new binary logistic regression model, axial diffusion in the posterior-middle corpus callosum (p=0.014), as well as pNIBP of the posterior parts of the left frontal lobe, which was not further analyzed due to the fact that in dynamics in some patients becomes WMH (see table 1).

Таблица 1. Предикторы тяжести КР (бинарная логистическая регрессия, p<0.001).Table 1. Predictors of CR severity (binary logistic regression, p<0.001).

ПредикторыPredictors B
(коэффициент предикторов)
B
(predictor coefficient)
рR ОШOSH 95% ДИ, границы95% CI, borders
нижняяlower верхняяupper AD в пНИБВ задних отделов левой лобной доли (χ 1 )AD in pNIBV of the posterior sections of the left frontal lobe ( χ 1 ) 2846,32846.3 0,00010.0001 9,099.09 0,9570.957 86,48786.487 AD в заднесреднем отделе мозолистого тела (χ 2 )AD in the posterior middle part of the corpus callosum ( χ 2 ) 2097,62097.6 0,0140.014 13,713.7 1,0121.012 186,503186.503 AD в средних отделах правой поясничной извилины (χ 3 )AD in the middle sections of the right lumbar gyrus ( χ 3 ) 1121,81121.8 0,2400.240 0,0090.009 0,0010.001 0,4690.469 КонстантаConstant -10,4-10.4 0,00010.0001 Сокращения: ОШ – отношения шансов; ДИ – доверительный интервал; AD - Axial Diffusivity/аксиальная диффузия; пНИБВ – перивентрикулярное неизмененное белое вещество.Abbreviations: OR, odds ratios; CI - confidence interval; AD - Axial Diffusivity / axial diffusion; pNIBP, periventricular white matter unchanged.

В соответствии с проведенным ROC-анализом пороговое значение для предиктивной модели развития возраст-зависимой ЦМА на основании аксиальной диффузии в заднесреднем отделе мозолистого тела составило 0,0024 (чувствительность – 77%, специфичность – 77%) (см. таблица 2 и фиг. 2). То есть выбор на AD-картах пациента ROI в заднесреднем отделе мозолистого тела и его сопоставление с пороговой величиной при значении>0,002 позволяет сделать заключение о высокой вероятности КР, а <0,002 – низкой.In accordance with the ROC analysis, the threshold value for the predictive model of the development of age-dependent CMA based on axial diffusion in the posterior middle corpus callosum was 0.0024 (sensitivity - 77%, specificity - 77%) (see Table 2 and Fig. 2). ). That is, the choice of ROI in the posterior middle corpus callosum on the AD-maps of the patient and its comparison with the threshold value at a value of> 0.002 allows us to conclude that the probability of CR is high, and <0.002 is low.

На фиг. 2 показана ROC-кривая предиктивной модели КР у пациентов с возраст-зависимой ЦМА. При этом площадь под кривой составила 0,842, доверительный интервал 0,773-0,911 (р<0,001), что свидетельствует о хорошей предсказательной способности предиктивной модели развития ЦМА.In FIG. 2 shows the ROC curve of a predictive model of CR in patients with age-dependent CMA. At the same time, the area under the curve was 0.842, the confidence interval was 0.773-0.911 (p<0.001), which indicates a good predictive ability of the predictive model for the development of CMA.

Таким образом, установленный предиктор (эквивалент) КР может использоваться в качестве инструмента диагностики КР при возраст-зависимой ЦМА по индивидуальной AD в заднесреднем отделе мозолистого тела (Рисунок 3). В соответствии с имеющимися представлениями, полученными на модельных животных, изменение AD, наиболее вероятно соответствуют аксональному повреждению. Полученные нами данные указывают на облигатность данных процессов в развитии КР при ЦМА. Вероятно, данный показатель свидетельствует о коморбидности сосудистой и дегенеративной патологии. Однако его использование в качестве показателя эффективности проводимого лечения в настоящее время ограничено недостаточными знаниями о его патофизиологическом значении и гистологических эквивалентах.Thus, the established predictor (equivalent) of CR can be used as a tool for diagnosing CR in age-dependent CMA based on individual AD in the posterior middle corpus callosum (Figure 3). In accordance with the available ideas obtained on model animals, the change in AD most likely corresponds to axonal damage. Our data indicate the obligatory nature of these processes in the development of CR in CMA. Probably, this indicator indicates the comorbidity of vascular and degenerative pathology. However, its use as a measure of treatment efficacy is currently limited by insufficient knowledge of its pathophysiological significance and histological equivalents.

На фиг. 3 показан выбор области интереса (ROI) в мозолистом теле для индивидуальной оценки аксиальной диффузии. В настоящее время нет других способов инструментальной диагностики КР у пациентов с МРТ-признаками возраст-зависимой ЦМА. In FIG. 3 shows the selection of a region of interest (ROI) in the corpus callosum for individual assessment of axial diffusion. Currently, there are no other methods of instrumental diagnosis of CR in patients with MRI signs of age-dependent CMA.

Примеры выполнения способа.Examples of the implementation of the method.

Пример 1.Example 1

Пациент К., мужчина 68 лет, обратился в ФГБНУ НЦН с жалобами на снижение концентрации внимания и памяти и МРТ-признаками возраст-зависимой церебральной микроангиопатии (стадия Fazekas 1). Проведено дообследование – нейропсихологическое тестирование и МРТ-обследование головного мозга в режиме диффузионно-тензорной МРТ. Patient K., a 68-year-old man, applied to the NCI with complaints of decreased concentration and memory and MRI signs of age-dependent cerebral microangiopathy (Fazekas stage 1). An additional examination was carried out - neuropsychological testing and MRI examination of the brain in the mode of diffusion-tensor MRI.

При нейропсихологическом тестировании у пациента не выявлено признаков когнитивных расстройств (по шкале МоСА – 27 баллов, тесты на управляющие функции мозга (Струп тест, тест слежения) – в пределах возрастных нормативов). Neuropsychological testing showed no signs of cognitive impairment in the patient (according to the MoCA scale - 27 points, tests for executive functions of the brain (Stroop test, tracking test) - within the age limits).

ДТ-МРТ проведена на аппарате мощностью 3 Тесла. На основании полученных изображений при помощи программы Explore DTI были построены карты аксиальной диффузии (AD). Далее b0-изображения загружены в программу ITK-SNAP, где вручную выделена зона интереса размером 2х2 мм в заднесреднем отделе мозолистого тела и сохранена в виде бинарной маски. Данная маска с сохраненной зоной интереса наложена на карту AD и в разделе «Объемы и статические данные» программы ITK-SNAP получены абсолютные значения показателя AD для заднесреднего отдела мозолистого тела, которые составили у данного больного 0,0025. DT-MRI was performed on a 3 Tesla device. Based on the obtained images, axial diffusion (AD) maps were constructed using the Explore DTI program. Next, b0-images were loaded into the ITK-SNAP program, where a 2x2 mm zone of interest in the posterior middle corpus callosum was manually selected and saved as a binary mask. This mask with the preserved area of interest was superimposed on the AD map, and in the "Volumes and static data" section of the ITK-SNAP program, the absolute values of the AD index for the posterior middle corpus callosum were obtained, which amounted to 0.0025 in this patient.

Полученное значение выше порога 0,002 и говорит о высокой вероятности КР у больного. Данное заключение подтверждается результатами нейропсихологического тестирования пациента в динамике через 5 лет, показавшего наличие у пациента умеренных когнитивных расстройств (МоСА – 25 баллов), что говорит о большей чувствительности показателя AD в заднесреднем отделе мозолистого тела по сравнению с классическим нейропсихологическим тестированием для диагностики КР у пациентов с возраст-зависимой ЦМА. The obtained value is above the threshold of 0.002 and indicates a high probability of CR in the patient. This conclusion is confirmed by the results of neuropsychological testing of the patient in dynamics after 5 years, which showed the presence of moderate cognitive impairment in the patient (MoCA - 25 points), which indicates a greater sensitivity of the AD indicator in the posterior middle corpus callosum compared to classical neuropsychological testing for the diagnosis of CR in patients with age-dependent CMA.

Пример 2. Example 2

Пациентка Л., женщина 64 лет, обратилась в ФГБНУ НЦН с жалобами на забывчивость, снижение памяти. При МРТ головного мозга выявлены признаки возраст-зависимой церебральной микроангиопатии (стадия Fazekas 1). Проведено дообследование – нейропсихологическое тестирование и МРТ-обследование головного мозга в режиме диффузионно-тензорной МРТ. Patient L., a 64-year-old woman, applied to the Federal State Budget Scientific Institution of Science with complaints of forgetfulness and memory loss. MRI of the brain revealed signs of age-dependent cerebral microangiopathy (stage Fazekas 1). An additional examination was carried out - neuropsychological testing and MRI examination of the brain in the mode of diffusion-tensor MRI.

При нейропсихологическом тестировании у пациентки не выявлено признаков когнитивных расстройств по шкале МоСА – 26 баллов, самообслуживание не нарушено. По результатам тестирования на управляющие функции мозга (Струп тест, тест слежения) – выявлены нарушения легкой степени. Neuropsychological testing showed no signs of cognitive disorders in the patient according to the MoCA scale - 26 points, self-care was not impaired. According to the results of testing for the control functions of the brain (Stroop test, tracking test), mild impairments were revealed.

ДТ-МРТ проведена на аппарате мощностью 3 Тесла. На основании полученных изображений при помощи программы Explore DTI были построены карты аксиальной диффузии (AD). Далее b0-изображения загружены в программу ITK-SNAP, где вручную выделена зона интереса размером 2х2 мм в заднесреднем отделе мозолистого тела и сохранена в виде бинарной маски. Данная маска с сохраненной зоной интереса наложена на карту AD и в разделе «Объемы и статические данные» программы ITK-SNAP получены абсолютные значения показателя AD для заднесреднего отдела мозолистого тела, которые составили у данного больного 0,0026. DT-MRI was performed on a 3 Tesla device. Based on the obtained images, axial diffusion (AD) maps were constructed using the Explore DTI program. Next, b0-images were loaded into the ITK-SNAP program, where a 2x2 mm zone of interest in the posterior middle corpus callosum was manually selected and saved as a binary mask. This mask with the preserved area of interest was superimposed on the AD map, and in the "Volumes and static data" section of the ITK-SNAP program, the absolute values of the AD index for the posterior middle corpus callosum were obtained, which amounted to 0.0026 in this patient.

Полученное значение выше порога 0,002 и говорит о высокой вероятности КР у больной. Данное заключение подтверждается результатами нейропсихологического тестирования пациентки в динамике через 5 лет, показавшего наличие у пациента умеренных когнитивных расстройств (МоСА – 24 балла), что говорит о большей чувствительности показателя AD в заднесреднем отделе мозолистого тела по сравнению с классическим нейропсихологическим тестированием для диагностики КР у пациентов с возраст-зависимой ЦМА.The obtained value is above the threshold of 0.002 and indicates a high probability of CR in the patient. This conclusion is confirmed by the results of neuropsychological testing of the patient over 5 years, which showed that the patient has moderate cognitive impairment (MoCA - 24 points), which indicates a greater sensitivity of AD in the posterior middle corpus callosum compared to classical neuropsychological testing for the diagnosis of CR in patients with age-dependent CMA.

Пример 3.Example 3

Пациент Ш., женщина 65 лет, обратился в ФГБНУ НЦН с жалобами на снижение памяти, замедление темпа мышления. При МРТ головного мозга выявлены очаги возраст-зависимой церебральной микроангиопатии (стадия Fazekas 2). Проведено нейропсихологическое тестирование и МРТ-обследование головного мозга в режиме диффузионно-тензорной МРТ. Patient Sh., a 65-year-old woman, applied to the Federal State Budget Scientific Institution of Science with complaints of memory loss, slowing of the pace of thinking. Brain MRI revealed foci of age-dependent cerebral microangiopathy (Fazekas stage 2). Conducted neuropsychological testing and MRI examination of the brain in the mode of diffusion-tensor MRI.

При нейропсихологическом тестировании у пациента не выявлено объективных когнитивных расстройств по результатам теста МоСА и активности в повседневной жизни (МоСА – 26 баллов, самообслуживание не нарушено), по результатам тестов на управляющие функции мозга (Струп тест, тест слежения) – выявлены нарушения легкой-умеренной степени.Neuropsychological testing revealed no objective cognitive impairments in the patient according to the results of the MoCA test and activity in everyday life (MoCA - 26 points, self-care is not impaired), according to the results of tests for executive functions of the brain (Stroop test, tracking test) - mild to moderate impairments were detected. degree.

ДТ-МРТ проведена на аппарате мощностью 3 Тесла. На основании полученных изображений при помощи программы Explore DTI были построены карты аксиальной диффузии (AD). Далее b0-изображения загружены в программу ITK-SNAP, где вручную выделена зона интереса размером 2х2 мм в заднесреднем отделе мозолистого тела и сохранена в виде бинарной маски. Данная маска с сохраненной зоной интереса наложена на карту AD и в разделе «Объемы и статические данные» программы ITK-SNAP получены абсолютные значения показателя AD для заднесреднего отдела мозолистого тела, которые составили у данного больного 0,0023. DT-MRI was performed on a 3 Tesla device. Based on the obtained images, axial diffusion (AD) maps were constructed using the Explore DTI program. Next, b0-images were loaded into the ITK-SNAP program, where a 2x2 mm zone of interest in the posterior middle corpus callosum was manually selected and saved as a binary mask. This mask with the preserved area of interest was superimposed on the AD map, and in the "Volumes and static data" section of the ITK-SNAP program, the absolute values of the AD index for the posterior middle corpus callosum were obtained, which amounted to 0.0023 in this patient.

Полученное значение выше порога 0,002 и говорит о высокой вероятности КР у больного. Данное заключение подтверждается результатами нейропсихологического тестирования пациента в динамике через 5 лет, показавшего наличие у него умеренных когнитивных расстройств (МоСА – 24 балла), что говорит о большей чувствительности показателя AD в заднесреднем отделе мозолистого тела по сравнению с классическим нейропсихологическим тестированием для диагностики КР у пациентов с возраст-зависимой ЦМА. The obtained value is above the threshold of 0.002 and indicates a high probability of CR in the patient. This conclusion is confirmed by the results of neuropsychological testing of the patient in dynamics after 5 years, which showed the presence of moderate cognitive impairment (MoCA - 24 points), which indicates a greater sensitivity of the AD indicator in the posterior middle corpus callosum compared to classical neuropsychological testing for the diagnosis of CR in patients with age-dependent CMA.

Пациент 4. Patient 4.

Пациент Л., женщина 58 лет, обратилась в ФГБНУ НЦН с жалобами на забывчивость, снижение концентрации внимания. При МРТ головного мозга выявлены признаки возраст-зависимой церебральной микроангиопатии (стадия Fazekas 1). Проведено дообследование – нейропсихологическое тестирование и МРТ-обследование головного мозга в режиме диффузионно-тензорной МРТ.Patient L., a 58-year-old woman, applied to the Federal State Budget Scientific Institution of Science with complaints of forgetfulness and decreased concentration. MRI of the brain revealed signs of age-dependent cerebral microangiopathy (stage Fazekas 1). An additional examination was carried out - neuropsychological testing and MRI examination of the brain in the mode of diffusion-tensor MRI.

При нейропсихологическом тестировании у пациентки не выявлено признаков когнитивных расстройств по шкале МоСА – 28 баллов, самообслуживание не нарушено. По результатам тестирования на управляющие функции мозга (Струп тест, тест слежения) – результаты соответствуют возрастной норме.Neuropsychological testing showed no signs of cognitive disorders in the patient according to the MoCA scale - 28 points, self-care was not impaired. According to the results of testing for the control functions of the brain (Stroop test, tracking test) - the results correspond to the age norm.

ДТ-МРТ проведена на аппарате мощностью 3 Тесла. На основании полученных изображений при помощи программы Explore DTI были построены карты аксиальной диффузии (AD). Далее b0-изображения загружены в программу ITK-SNAP, где вручную выделена зона интереса размером 2х2 мм в заднесреднем отделе мозолистого тела и сохранена в виде бинарной маски. Данная маска с сохраненной зоной интереса наложена на карту AD и в разделе «Объемы и статические данные» программы ITK-SNAP получены абсолютные значения показателя AD для заднесреднего отдела мозолистого тела, которые составили у данного больного 0,0019. DT-MRI was performed on a 3 Tesla machine. Based on the obtained images, axial diffusion (AD) maps were constructed using the Explore DTI program. Next, b0-images were loaded into the ITK-SNAP program, where a 2x2 mm zone of interest in the posterior middle corpus callosum was manually selected and saved as a binary mask. This mask with the preserved area of interest was superimposed on the AD map, and in the "Volumes and static data" section of the ITK-SNAP program, the absolute values of the AD index for the posterior middle corpus callosum were obtained, which amounted to 0.0019 in this patient.

Полученное значение ниже порога 0,002 и говорит о низкой вероятности КР у больной. Данное заключение подтверждается результатами нейропсихологического тестирования пациентки в динамике через 5 лет, показавшего отсутствие когнитивных расстройств (МоСА – 29 баллов). The obtained value is below the threshold of 0.002 and indicates a low probability of CR in the patient. This conclusion is confirmed by the results of neuropsychological testing of the patient in dynamics after 5 years, which showed the absence of cognitive disorders (MoCA - 29 points).

Пример 5Example 5

Пациент А, женщина 50 лет, обратилась в ФГБНУ НЦН с жалобами на забывчивость. При МРТ головного мозга выявлены признаки возраст-зависимой церебральной микроангиопатии (стадия Fazekas 1). Проведено дообследование – нейропсихологическое тестирование и МРТ-обследование головного мозга в режиме диффузионно-тензорной МРТ.Patient A, a 50-year-old woman, applied to the FSBSI NCN with complaints of forgetfulness. MRI of the brain revealed signs of age-dependent cerebral microangiopathy (stage Fazekas 1). An additional examination was carried out - neuropsychological testing and MRI examination of the brain in the mode of diffusion-tensor MRI.

При нейропсихологическом тестировании у пациентки не выявлено признаков когнитивных расстройств по шкале МоСА – 30 баллов, самообслуживание не нарушено. По результатам тестирования на управляющие функции мозга (Струп тест, тест слежения) – результаты соответствуют возрастной норме.Neuropsychological testing showed no signs of cognitive disorders in the patient according to the MoCA scale - 30 points, self-care was not impaired. According to the results of testing for the control functions of the brain (Stroop test, tracking test) - the results correspond to the age norm.

ДТ-МРТ проведена на аппарате мощностью 3 Тесла. На основании полученных изображений при помощи программы Explore DTI были построены карты аксиальной диффузии (AD). Далее b0-изображения загружены в программу ITK-SNAP, где вручную выделена зона интереса размером 2х2 мм в заднесреднем отделе мозолистого тела и сохранена в виде бинарной маски. Данная маска с сохраненной зоной интереса наложена на карту AD и в разделе «Объемы и статические данные» программы ITK-SNAP получены абсолютные значения показателя AD для заднесреднего отдела мозолистого тела, которые составили у данного больного 0,00183. DT-MRI was performed on a 3 Tesla device. Based on the obtained images, axial diffusion (AD) maps were constructed using the Explore DTI program. Next, b0-images were loaded into the ITK-SNAP program, where a 2x2 mm zone of interest in the posterior middle corpus callosum was manually selected and saved as a binary mask. This mask with the preserved area of interest was superimposed on the AD map, and in the "Volumes and static data" section of the ITK-SNAP program, the absolute values of the AD index for the posterior middle corpus callosum were obtained, which amounted to 0.00183 in this patient.

Полученное значение ниже порога 0,002 и говорит о низкой вероятности КР у больной. Данное заключение подтверждается результатами нейропсихологического тестирования пациентки в динамике через 5 лет, показавшего отсутствие когнитивных расстройств (МоСА – 30 баллов). The obtained value is below the threshold of 0.002 and indicates a low probability of CR in the patient. This conclusion is confirmed by the results of neuropsychological testing of the patient in dynamics after 5 years, which showed the absence of cognitive disorders (MoCA - 30 points).

Claims (1)

Способ прогнозирования когнитивных расстройств у пациентов с возраст-зависимой церебральной микроангиопатией, включающий проведение МРТ-обследования головного мозга, отличающийся тем, что МРТ-обследование головного мозга проводят в режиме диффузионно-тензорной МРТ с последующим построением карт аксиальной диффузии и определением ее значения в заднесреднем отделе мозолистого тела, далее значения показателей аксиальной диффузии сопоставляют с установленной пороговой величиной 0,002 и при значении индивидуальной аксиальной диффузии более 0,002 прогнозируют высокую, а при менее 0,002 – низкую вероятность когнитивных расстройств у пациентов с возраст-зависимой церебральной микроангиопатией.A method for predicting cognitive disorders in patients with age-dependent cerebral microangiopathy, including an MRI examination of the brain, characterized in that the MRI examination of the brain is carried out in the diffusion-tensor MRI mode, followed by mapping of axial diffusion and determining its value in the posterior middle region corpus callosum, then the values of axial diffusion indicators are compared with the established threshold value of 0.002, and with an individual axial diffusion value of more than 0.002, a high probability is predicted, and at less than 0.002, a low probability of cognitive impairment in patients with age-dependent cerebral microangiopathy.
RU2023111945A 2023-05-10 Method of predicting cognitive disorders in patients with age-dependent cerebral microangiopathy RU2801034C1 (en)

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2801034C1 true RU2801034C1 (en) 2023-08-01

Family

ID=

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2588314C1 (en) * 2015-06-10 2016-06-27 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "НАУЧНЫЙ ЦЕНТР НЕВРОЛОГИИ" Method for differential diagnosis of moderate cognitive disorders
RU2696684C1 (en) * 2018-09-18 2019-08-05 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Научный центр неврологии" (ФГБНУ НЦН) Method for determining types of cognitive disorders in patients with cerebral microangiopathy
RU2734842C1 (en) * 2020-03-16 2020-10-23 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Научный центр неврологии" (ФГБНУ НЦН) Method for evaluating risk of developing and progressing cerebral microangiopathy (small vessel ischemic disease)

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2588314C1 (en) * 2015-06-10 2016-06-27 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "НАУЧНЫЙ ЦЕНТР НЕВРОЛОГИИ" Method for differential diagnosis of moderate cognitive disorders
RU2696684C1 (en) * 2018-09-18 2019-08-05 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Научный центр неврологии" (ФГБНУ НЦН) Method for determining types of cognitive disorders in patients with cerebral microangiopathy
RU2734842C1 (en) * 2020-03-16 2020-10-23 Федеральное государственное бюджетное научное учреждение "Научный центр неврологии" (ФГБНУ НЦН) Method for evaluating risk of developing and progressing cerebral microangiopathy (small vessel ischemic disease)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ДОБРЫНИНА Л. А. и др. Предикторы и интегративный показатель тяжести когнитивных расстройств при церебральной микроангиопатии. Журнал неврологии и психиатрии им. C.C. Корсакова. 2022, том 122, номер 4, стр. 52-60. PENG D. et al. Clinical practice guideline for cognitive impairment of cerebral small vessel disease. Aging Med (Milton). 2019; 2(2), pp. 64-73. ZOTIN Z. et al. Cerebral small vessel disease and vascular cognitive impairment: from diagnosis to management. Current Opinion in Neurology. 2021, 34(2), pp. 246-257. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Santos et al. Magnetization transfer can predict clinical evolution in patients with multiple sclerosis
Kim et al. Classification of white matter lesions on magnetic resonance imaging in elderly persons
Kolasa et al. Diffusion tensor imaging and disability progression in multiple sclerosis: A 4‐year follow‐up study
Mäntylä et al. Variable agreement between visual rating scales for white matter hyperintensities on MRI: comparison of 13 rating scales in a poststroke cohort
Neema et al. 3 T MRI relaxometry detects T2 prolongation in the cerebral normal-appearing white matter in multiple sclerosis
Kabani et al. Magnetization transfer ratio in mild cognitive impairment and dementia of Alzheimer's type
Bendfeldt et al. Multivariate pattern classification of gray matter pathology in multiple sclerosis
Kuchling et al. Diffusion tensor imaging for multilevel assessment of the visual pathway: possibilities for personalized outcome prediction in autoimmune disorders of the central nervous system
Calloni et al. Multiparametric MR imaging of Parkinsonisms at 3 tesla: Its role in the differentiation of idiopathic Parkinson’s disease versus atypical Parkinsonian disorders
Zhao et al. Risk estimation before progression to mild cognitive impairment and Alzheimer’s disease: an AD resemblance atrophy index
Fatemi et al. Magnetization transfer MRI demonstrates spinal cord abnormalities in adrenomyeloneuropathy
Al-Janabi et al. Distinct White Matter Changes Associated with Cerebrospinal Fluid Amyloid-β 1-42 and Hypertension
Cagnin et al. A simplified callosal angle measure best differentiates idiopathic-normal pressure hydrocephalus from neurodegenerative dementia
Kang et al. Idiopathic normal-pressure hydrocephalus, cortical thinning, and the cerebrospinal fluid tap test
Moen et al. Traumatic axonal injury: relationships between lesions in the early phase and diffusion tensor imaging parameters in the chronic phase of traumatic brain injury
Roseborough et al. Post-mortem 7 Tesla MRI detection of white matter hyperintensities: A multidisciplinary voxel-wise comparison of imaging and histological correlates
Margraf et al. Cerebrospinal fluid biomarkers in cerebral amyloid angiopathy: New data and quantitative meta-analysis
Moon et al. A comparison of substantia nigra T1 hyperintensity in Parkinson's disease dementia, Alzheimer's disease and age-matched controls: volumetric analysis of neuromelanin imaging
Ciccarelli et al. Disability and lesion load in MS: a reassessment with MS functional composite score and 3D fast FLAIR
Maillard et al. Longitudinal follow-up of individual white matter hyperintensities in a large cohort of elderly
RU2801034C1 (en) Method of predicting cognitive disorders in patients with age-dependent cerebral microangiopathy
Zhang et al. Infarct location and cognitive change in patients after acute ischemic stroke: the icons study
Erskine et al. Resolution-dependent estimates of multiple sclerosis lesion loads
Fischbach‐Boulanger et al. T1‐or T2‐weighted magnetic resonance imaging: what is the best choice to evaluate atrophy of the hippocampus?
Molad et al. Clinical and radiological determinants of transient symptoms associated with infarction (TSI)