Способ определения универсальных индексов фракционной анизотропии некортекса лобных и височных долей для ранней диагностики сосудистой деменции Российский патент 2021 года по МПК A61B5/55 

Изобретение относится к медицине, а именно, к современным методам структурной нейровизуализации у больных с дисциркуляторной энцефалопатией (ДЭ) для ранней диагностики сосудистой деменции.

В промышленно развитых странах ожидаемая продолжительность жизни становится выше, в результате чего возрастные заболевания, приводящие к старческому слабоумию, создают социальные проблемы [Kontis V., Bennett J.E., Mathers C.D., Li G., Foreman K., Ezzati M. Future life expectancy in 35 industrialised countries: projections with a Bayesian model ensemble // Lancet. 2017. Vol. 389(10076). P. 1323-1335. doi:10.1016/S0140-6736(16)32381-9.]. У пожилых больных, помимо нейродегенеративных заболеваний головного мозга, существенная доля расстройств, провоцирующих деменцию, приходится на дисциркуляторную патологию [Dichgans M., Wardlaw J., Smith E., Zietemann V., Seshadri S., Sachdev P. [et al.]. METACOHORTS Consortium. METACOHORTS for the study of vascular disease and its contribution to cognitive decline and neurodegeneration: An initiative of the Joint Programme for Neurodegenerative Disease Research // Alzheimers Dement. 2016. Vol. 12. P. 1235-1249. doi: 10.1016/j.jalz.2016.06.004.].

Стратегически важными для когнитивной деятельности считаются структуры неокортекса (лобные и височные доли) [Wang S., Yuan J., Guo X. Teng [et al.]. Correlation between prefrontal-striatal pathway impairment and cognitive impairment in patients with leukoaraiosis // Medicine. 2017. Vol. 96(17). doi: 10.1097/MD.0000000000006703; Liu J., Liang P., Yin L. [et al]. White Matter Abnormalities in Two Different Subtypes of Amnestic Mild Cognitive Impairment // PLoS One. 2017. Vol. 12(1). doi: 10.1371/journal.pone.0170185; Viviano R.P. [et al]. Aberrant memory system connectivity and working memory performance in subjective cognitive decline // Neurolmage. 2018. doi.org/10.1016/j.neuroimage.2018.10.015; Левашкина И.М., Серебрякова С.В., Кожевникова В.В., Алексанин СС Возможности диффузионно-тензорной магнитно-резонансной томографии в комплексной оценке когнитивных расстройств у ликвидаторов последствий аварии на Чернобыльской АЭС в отдаленном периоде (клинико-лучевые сопоставления) // Мед.-биол. и соц.-психол. пробл. безопасности в чрезв. ситуациях. 2017. №4. С. 13-19.], а конкретно - три зоны: передние отделы лучистого венца, нижний продольный пучок и переднее бедро внутренней капсулы [Левашкина И.М. Дисциркуляторные изменения головного мозга у ликвидаторов последствий аварии на Чернобыльской АЭС по данным диффузионно-тензорной магнитно-резонансной томографии: диссертация на соискание ученой степени канд. мед. наук. СПб., 2019. 178 с.].

Однако, морфологические субстраты хронического ишемического поражения головного мозга, приводящие к когнитивному дефициту, видимые при рутинной МРТ, крайне неспецифичны [Annemieke Telgte, Esther M. С. Leijsen, Kim Wiegertjes, Catharina J. M. Klijn, Anil M. Tuladhar, Frank-Erik de Leeuw. Cerebral small vessel disease: from a focal to a global perspective // Nature Reviews Neurology. 2018. Vol. 14. P. 387-398. Doi:10.1038/s41582-018-0014-y.]. Более точное представление о целостности трактов неокортекса можно получить с помощью метода структурной визуализации - диффузионно-тензорной МРТ (ДТ-МРТ), при котором появляется возможность измерить коэффициент фракционной анизотропии (КФА) в пучке волокон.

Фракционная анизотропия отражает структурированность и степень повреждения тракта в количественном эквиваленте. КФА - это скалярная величина отношения главного вектора диффузионного тензора к остальным векторам, которая рассчитывается с помощью программного обеспечения рабочей станции и измеряется в диапазоне от 0 до 1 (1000), где 0 - это изотропная диффузия, а 1 (1000) - максимальная анизотропная диффузия. Выбор типа шкалы - от 0 до 1 или до 1000 принимается в зависимости от магнитно-резонансного томографа и программного обеспечения, в котором происходит обсчет показателей диффузионного тензора [Левашкина И.М. Дисциркуляторные изменения головного мозга у ликвидаторов последствий аварии на Чернобыльской АЭС по данным диффузионно-тензорной магнитно-резонансной томографии: диссертация на соискание ученой степени канд. мед. наук. СПб., 2019. 178 с.]. При возникновении патологического процесса, который приводит к гибели клеток, разрушению барьеров, препятствующих свободной диффузии, КФА уменьшается. Низкие показатели фракционной анизотропии характерны для областей с низкой структурностью [Китаев С.В., Попова Т.А. Принципы визуализации диффузионного тензора и его применение в неврологии // Анналы клинической и экспериментальной неврологии. 2012. Т. 6. №1. С. 48-53.].

При вычислении коэффициента фракционной анизотропии (КФА) в лобных и височных долях мозга у пациентов с дисциркуляторным поражением головного мозга возможно определение диагностических критериев риска развития когнитивного дефицита на стадии, когда инвалидизация пациента еще не наступила. В зонах неокортекса, ответственных за когнитивную функцию, были определены абсолютные пороговые значения КФА [Левашкина И.М., Серебрякова С.В., Тихомирова О.В., Китайгородская Е.В. Диагностические критерии пороговых значений фракционной анизотропии в оценке риска когнитивных нарушений у пациентов с дисциркуляторной патологией головного мозга // Лучевая диагностика и терапия. 2019. №2. С. 59-65, DOI: http://dx.doi.org/10.22328/2079-5343-2019-10-2-59-65.1, а так же отношения показателей КФА в данных зонах у больных к значениям КФА в тех же зонах референсной группы здоровых добровольцев [Патент РФ №2675160, «Способ диагностики когнитивных нарушений на раннем этапе их развития у больных с дисциркуляторной энцефалопатией», опубл. 17.12.2018, Левашкина И.М., Серебрякова С.В., Евдокимов В.И.].

Однако оба метода не являются универсальными и требуют оптимизации и дополнения. Использование пороговых значений фракционной анизотропии для оценки риска когнитивного снижения при дисциркуляторной энцефалопатии, как в виде абсолютных показателей КФА, так и в виде индексов в процентном отношении к эталонным величинам КФА, может быть не всегда удобным по целому ряду причин:

- во-первых, абсолютные значения КФА в зонах неокортекса, ответственных за когнитивную функцию, в вышеуказанных исследованиях были получены на одном определенном типе аппарата МРТ. Это является неудобным при использовании MP-сканеров, имеющих другую напряженность магнитного поля и оборудования других фирм;

- во-вторых, при наличии в клинике аппарата МРТ, отличного от вышеуказанного типа, исследователям придется столкнуться с проблемой набора референсной группы эталонных показателей КФА, что требует затрат времени и прочих ресурсов.

- в-третьих, существует определенная проблема в способах измерения КФА. При данной методике получение скалярной величины КФА в конкретно выбранной зоне требует применения мануального метода оконтуривания, и исполнение зависит от квалификации оператора. Единые стандарты по мануальным методикам измерения КФА в трактах белого вещества головного мозга до сих пор не согласованы. Для трактов протяженной формы более удобным является свободный контуринг региона интереса, а методика с аппроксимацией круглыми отметками устойчива и удобна для округлых или приближенных по форме к кругу зон - таких, как таламус или мозолистое тело [Hakulinen U. [et al.]. Repeatability and variation of region-of-interest methods using quantitative diffusion tensor MR imaging of the brain // BMC Medical Imaging. 2012. Vol. 12. doi: 10.1186/1471-2342-12-30].

По-прежнему остаются открытыми вопросы влияния на показатели анизотропии и других факторов, не связанных с состоянием здоровья, таких как тендер [Kumar R., Chavez A.S., Macey P.M. [et al.]. Brain Axial and Radial Diffusivity Changes with Age and Gender in Healthy Adults // Brain Res. 2013. Vol. 1512. P. 22-36. doi: 10.1016/j.brainres.2013.03.028], уровень образования, принадлежность к определенной расе, занятость и т.д.

В связи с этим, актуально вычисление пороговых значений риска когнитивного дефицита в виде индексов КФА по отношению к стабильным зонам головного мозга того же самого пациента, на показатели которых не влияет ни возраст, ни большинство сопутствующих заболеваний, в том числе сосудистого характера.

Это позволит упростить задачу быстрого и доступного скрининга когнитивных нарушений (КН) в рамках обычного амбулаторного приема одного конкретного пациента.

Основным шагом на пути решения этой задачи является вычисление зоны головного мозга с наименее вариабельной анизотропией при сосудистой патологии и возрастных изменениях. В результате использования соотношения КФА зон интереса к КФА стабильной зоны будут нивелированы все вышеуказанные потенциальные сложности и недостатки. На индексы, полученные данным способом, не будет влиять ни тип MP-сканера или программного обеспечения рабочей станции, ни способ, которым оператор измеряет КФА. Риск когнитивной дисфункции будет определен с помощью получения простого скалярного индекса у данного конкретного пациента без привязки к базам референсных значений КФА, полученных другими исследователями.

Задача предполагаемого изобретения направлена на создание способа определения универсальных индексов фракционной анизотропии неокортекса лобных и височных долей для ранней диагностики сосудистой деменции, позволяющего исключить указанные недостатки, повысить точность диагностики риска когнитивных расстройств у больных с ДЭ и эффективность способа.

Техническим результатом изобретения является получение на основе ДТ-МРТ количественных пороговых значений индексов КФА для трех зон, ответственных за когнитивную функцию (передних отделов лучистого венца, нижнего продольного пучка, переднего бедра внутренней капсулы) в виде отношения к показателям КФА одной стабильной зоны - центральных отделов валика мозолистого тела, на основании чего диагностируется риск когнитивного снижения или его отсутствие.

Валик мозолистого тела является стабильной зоной, относительно которой производится расчет индексов КФА, как отношение абсолютных значений КФА пациента в каждой из зон интереса к абсолютному значению КФА того же пациента в валике мозолистого тела.

Выделение точки с наименее вариабельной КФА при сосудистой патологии мозга является основным приоритетом способа, так как расчет индекса производится непосредственно у того же конкретного пациента без использования эталонных групп.

Изобретение иллюстрируется следующими графическими материалами, где:

на фиг. 1 - представлена ROC-кривая для передних отделов лучистого венца;

на фиг. 2 - ROC-кривая для нижнего продольного пучка;

на фиг. 3 - ROC-кривая для переднего бедра внутренней капсулы;

на фиг. 4 - представлены три зоны неокортекса: 1) - передние отделы лучистого венца; 2) - нижний продольный пучок; 3) - переднее бедро внутренней капсулы; и зона 4) - центральные отделы валика мозолистого тела.

Способ осуществляется следующим образом.

Проводится исследование с помощью программы диффузионно-тензорной МРТ, после чего вычисляют диффузионные тензоры в каждом вокселе и на основании собственных значений диффузионных тензоров строят цветные карты фракционной анизотропии (данную функцию выполняют полуавтоматически с помощью приложения программного обеспечения рабочей станции). Далее, в соответствии с МРТ-атласом трактов белого вещества [Mori S., Wakana S., Nagae-Poetscher L.M., Van Zijl P.CM. // MRI atlas of human white matter. Elsevier. 2010. 284 p.] на аксиальных срезах мануальным способом выделяют три зоны неокортекса в обоих полушариях головного мозга: 1) передние отделы лучистого венца; 2) нижний продольный пучок; 3) переднее бедро внутренней капсулы. Отдельно, в виде четвертой зоны - выделяют центральные отделы валика мозолистого тела 4) (фиг. 4).

На фиг. 4, соответствующей черно-белой карте фракционной анизотропии в аксиальной проекции, обозначены три ассоциативных тракта неокортекса и один комиссуральный тракт. Тремя ассоциативными трактами, ответственными за когнитивную функцию являются: передние отделы лучистого венца 1); нижний продольный пучок 2); переднее бедро внутренней капсулы 3). Комиссуральным трактом, выделенным нами в качестве стабильной зоны 4), является валик мозолистого тела (его центральные отделы на аксиальном срезе).

Производят измерение средних значений фракционной анизотропии в данных зонах. Для каждой из трех зон неокортекса рассчитывают нормализованное отношение (индекс) значения КФА в данной зоне к значению КФА в валике мозолистого тела:

КФА тракт - значение КФА пациента, в конкретном тракте неокортекса.

КФА ВМТ - значение КФА в валике мозолистого тела того же пациента.

По полученным значениям индексов КФА диагностируют:

- нормальные показатели структурности тракта и отсутствие риска когнитивной дисфункции, если значения индексов КФА в передних отделах лучистого венца более 0,44, в нижнем продольном пучке более 0,59, в переднем бедре внутренней капсулы более 0,71;

- риск когнитивного снижения, если значения индексов КФА в передних отделах лучистого венца в пределах от 0,44 до 0,34, в нижнем продольном пучке в пределах от 0,59 до 0,47, в переднем бедре внутренней капсулы в пределах от 0,71 до 0,65;

- высокий риск когнитивной дисфункции или уже имеющееся нарушение, если значения индексов КФА в передних отделах лучистого венца менее 0,34, в нижнем продольном пучке менее 0,47, в переднем бедре внутренней капсулы менее 0,65.

Таким образом, ввиду универсальности индексов КФА, при применении данного способа, не важна модель аппарата МРТ, напряженность его магнитного поля, марка рабочей станции, тип программного обеспечения и приложения для обработки данных диффузионного тензора, а так же способ мануального выделения области интереса (апроксимация круглыми, квадратными отметками или произвольной линией - главное, чтобы для всех трактов была выбрана единая методика апроксимации).

В исследование было включено 255 пациентов с дисциркуляторной энцефалопатией I и II стадии [Максудов Г.А. Классификация сосудистых поражений головного и спинного мозга // Сосудистые заболевания нервной системы / под ред. Е.В. Шмидта. М., 1975. С. 12-17.], отобранных случайным образом. Средний возраст пациентов составлял 65,05±7,98 лет. Когнитивные функции оценивали по результатам нейропсихологического тестирования, включавшего краткое исследование психического статуса по шкале MMSE (англ. Mini-Mental State Examination - MMSE) [Folstein M.F., Folstein S.E., McHugh P.R. Mini-Mental State: a practical guide for grading the mental state of patients for the clinical // J. Psych. Res. 1975. Vol. 12. P. 189-198.]. По результатам нейропсихологического тестирования происходило разделение пациентов на две подгруппы. В группу I (123 человека) вошли пациенты без нарушений когнитивных функций, у которых при нейропсихологическом тестировании результаты теста MMSE составили от 28 до 30 баллов. В группу II (132 человека) были включены пациенты с когнитивными нарушениями. Результаты теста MMSE у пациентов составили от 20 до 27 баллов. Средний возраст пациентов групп I и II статистически не отличался.

У пациентов, принимающих участие в исследовании, по данным неврологического осмотра, анамнеза, клинических данных и нейропсихологического тестирования диагностировалось только сосудистое поражение мозга и не отмечалось нейродегенеративных заболеваний (болезни Альцгеймера, болезни Паркинсона, болезни Пика и т.п.)

Отдельно исключались пациенты с патологией, могущей повлиять на значения фракционной анизотропии конкретно в валике мозолистого тела, а именно: 1) травматическое повреждение мозолистого тела (диффузное аксональное повреждение), 2) последствия острого нарушения мозгового кровообращения в теменных или затылочных долях, 3) задняя корковая атрофия [Yoshida Т., Shiga K., Yoshikawa K., Yamada K., Nakagawa M. White Matter Loss in the Splenium of the Corpus callosum in a Case of Posterior Cortical Atrophy: A Diffusion Tensor Imaging Study // European Neurology. 2004. Vol. 52. P. 77-81. doi.org/10.1159/000079750], 4) демиелинизирующее заболевание, 5) последствия поражения мозолистого тела цитотоксической природы или вследствие электролитных нарушений [Перов Р.И., Хакимова А.Р., Попова Н.А. Синдром умеренной энцефалопатии с обратимым поражением валика мозолистого тела: обзор литературы и собственное наблюдение в неотложной неврологической клинике // Вестник современной клинической медицины. 2018. №5. 109-114 с.].

Также была обследована референсная группа (РГ) добровольцев из 45 человек, сопоставимая по возрасту с пациентами первой и второй групп без проявлений ДЭ и других сопутствующих заболеваний. При рутинном MP-исследовании у пациентов референсной группы не визуализировалось патологических изменений головного мозга. Средний возраст референсной группы составил 65,02±1,5 года.

Исследование проводилось на MP-сканере «Magnetom Verio» с напряженностью магнитного поля 3 Тл. (Siemens, Германия), программное обеспечение Syngo Imaging XS. Участникам исследования была проведена ДТ-МРТ и измерением коэффициента фракционной анизотропии в четырех пучках белого вещества головного мозга (использовались усредненные значения по обоим полушариям):

- в передних отделах лучистого венца (лобные доли),

- нижнем продольном пучке (височные доли),

- переднем бедре внутренней капсулы (лобно-таламический путь) и

- в валике мозолистого тела.

Использовалась импульсная последовательность DTI с измерением диффузии в 12 направлениях и параметрами: TR=3600 мс, ТЕ=95 мс, FOV=230×230 мм, толщина среза - 4 мм, количество срезов - 25, различные значения фактора взвешенности для каждого из 12 направлений измеряемой диффузии, длительность исследования - 3 мин 59 с. Полученные изображения обрабатывались с использованием встроенной постпроцессорной программы Neuro 3D, которая включала в себя построение цветных карт фракционной анизотропии и полуавтоматическим (с помощью оператора) измерением КФА в вышеуказанных зонах.

Для статистической обработки применялась программа IBM SPSS STATISTICS, версия 21. Уточнение взаимосвязи КФА (индекс) во всех исследуемых областях с наличием когнитивных нарушений в баллах проводилось с помощью корреляционного анализа Spearman. Для сравнения независимых выборок использовался Mann-Wittney U-тест и t-критерий Стьюдента. Для получения пороговых значений чувствительности и специфичности метода в регионах интереса использовался Receiver Operator Characteristic (ROC) анализ. Критическим уровнем достоверности для статистической обработки принят ρ≤0,05.

В соответствии с проведенным анализом, была доказана стабильность показателей КФА в центральных отделах валика мозолистого тела.

Значения анизотропии в валике мозолистого тела в группе пациентов I и II (пациенты с ДЭ с наличием и отсутствием когнитивных нарушений) и в референсной группе (пациенты без ДЭ и других значимых сопутствующих заболеваний) представлены в таблице 1.

При сравнении групп пациентов I и II с наличием ДЭ, а так же пациентов референсной группы без ДЭ, статистически значимой разницы в значениях КФА в валике мозолистого тела во всех трех группах не было выявлено.

Пороговые значения анизотропии в виде индексов для основных трех зон неокортекса, ответственных за когнитивную функцию, были получены с помощью ROC-анализа, результаты представлены в таблице 2 и таблице 3.

ROC-кривые значений КФА на трех значимых трактах показаны на фиг. 1-3.

Как видно из таблицы, показатели КФА в передних отделах лучистого венца ниже 282 в правом и 289 в левом полушарии считаются признаком высокого риска развития КН. Отсутствие риска заболевания можно считать при получении значений КФА: выше 369 в правом и 367 в левом полушарии.

В нижнем продольном пучке высокий риск КН отмечается при значениях КФА ниже 400 в правом и левом полушариях, благоприятный прогноз дают значения КФА выше 498 в правом и 497 в левом полушарии.

В переднем бедре внутренней капсулы неблагоприятным признаком угрозы заболевания являются значения КФА ниже 549 в правом и 545 в левом полушарии, прогноз в отношении отсутствия риска КН дают значения КФА: выше 631 в правом и 639 в левом полушарии.

Значения интервалов риска когнитивного снижения вычислены с использованием отношения КФА каждой зоны к значениям анизотропии валика мозолистого тела, полученные индексы, являясь относительными величинами, делают методику независимой от используемого оборудования и метода оконтуривания тракта (главное, чтобы для зоны интереса и валика мозолистого тела применялась одна и та же методика).

Границы интервалов риска когнитивного снижения в зонах интереса в виде индексов КФА указаны в таблице 4.

Высокая диагностическая точность показателей позволяет использовать их в качестве критериев для выделения больных с повышенным риском когнитивного снижения, несмотря на данные стандартной МРТ. Для клинициста важно получить данные о микроструктурном состоянии каждой из зон неокортекса лобных и височных долей. Даже если снижение анизотропии отмечено лишь в одной из трех вышеуказанных зон - это может явится поводом пристального внимания к состоянию пациента, потому что для лечащего врача важна профилактика и ранняя диагностика заболевания. Попадание в интервал начального риска когнитивного снижения говорит о необходимости принятия соответствующих мер для предотвращения возможного начала КН.

Заявляемый способ поясняется следующими клиническими примерами.

Пример 1

Пациент В., 63 года, ДЭ II степени, при рутинной МРТ в белом веществе головного мозга выявляются: более двадцати очагов глиоза дистрофического генеза, небольшой перивентрикулярный лейкоареоз (I степени по шкале Фазекас), наружная заместительная гидроцефалия, ширина III желудочка 8 мм.

По данным нейропсихологического тестирования когнитивного снижения не выявлено (значения тестирования MMSE - 29, FAB - 18).

Абсолютные (усредненные по обоим полушариям) значения КФА, полученные на MP-сканере «Magnetom Verio» с напряженностью магнитного поля 3 Тл. (Siemens, Германия), программное обеспечение Syngo Imaging XS, следующие:

1) в передних отделах лучистого венца - 420

2) в нижнем продольном пучке - 498

3) в переднем бедре внутренней капсулы - 639

4) в центральных отделах валика мозолистого тела (стабильная точка) - 852

где:

КФА тракт - значение КФА пациента, в конкретном тракте неокортекса.

КФА ВМТ - значение КФА в валике мозолистого тела того же пациента, получены следующие индексы КФА в:

1) в передних отделах лучистого венца 420/852=0,49

2) нижнем продольном пучке 498/852=0,58

3) в переднем бедре внутренней капсулы 639/852=0,75

Анализ результатов:

1) в передних отделах лучистого венца значение индекса КФА (0,49) попадает в интервал, при котором нет риска когнитивного снижения (>0,44).

2) в нижнем продольном пучке значение индекса КФА (0,58) попадает на верхнюю границу интервала индексов КФА, при котором есть начальный риск когнитивного снижения (0,59-0,47).

3) в переднем бедре внутренней капсулы значение индекса КФА (0,75) попадает в интервал, при котором нет риска когнитивного снижения (>0,71).

Исходя из анализа микроструктурных изменений трактов белого вещества мозга, ответственных за когнитивную функцию, у данного относительно молодого пациента (63 года), уже имеются макроморфологические проявления ДЭ, видимые при рутинном МРТ (гиперинтенсивность белого вещества мозга, наружная заместительная гидроцефалия). Несмотря на это, два основных тракта из трех имеют сохранную микроструктуру и высокие индексы КФА, говорящие об отсутствии риска когнитивного снижения. Что же касается третьего тракта (нижний продольный пучок) его степень структурности находится на верхней границе интервала индексов КФА, при котором уже имеется небольшой риск развития когнитивной дисфункции.

Таким образом, несмотря на хорошие результаты нейропсихологического тестирования пациенту В. требуется назначение терапевтических мероприятий, направленных на улучшение мозгового кровообращения и трофики ткани мозга.

Пример 2

Пациент Г., 70 лет, ДЭ II степени, при рутинной МРТ в белом веществе головного мозга выявляются: мультиочаговое поражение головного мозга (количество очагов более 20), смешанная заместительная гидроцефалия, ширина III желудочка 12 мм, выраженный перивентрикулярный лейкоареоз (III степени по шкале Фазекас). По данным нейропсихологического тестирования выявлена деменция умеренной степени выраженности (значения по шкалам MMSE - 24, FAB - 14).

Абсолютные (усредненные по обеим полушариям) значения КФА, полученные на MP-сканере «Magnetom Verio» с напряженностью магнитного поля 3 Тл. (Siemens, Германия), программное обеспечение Syngo Imaging XS, следующие:

1) в передних отделах лучистого венца - 310

2) в нижнем продольном пучке - 398

3) в переднем бедре внутренней капсулы - 544

4) в центральных отделах валика мозолистого тела (стабильная точка) - 848

КФА тракт - значение КФА пациента, в конкретном тракте неокортекса.

КФА ВМТ - значение КФА в валике мозолистого тела того же пациента, получены следующие индексы КФА в:

1) в передних отделах лучистого венца 310/848=0,36

2) нижнем продольном пучке 398/848=0,46

3) в переднем бедре внутренней капсулы 544/848=0,64

Анализ результатов:

1) в передних отделах лучистого венца значение индекса КФА (0,36) находится на нижней границе интервала, при котором есть риск когнитивного снижения (0,44-0,34).

2) в нижнем продольном пучке значение индекса КФА (0,46) выходит за нижнюю границу интервала индексов КФА, при котором есть риск когнитивного снижения (0,59-0,47).

3) в переднем бедре внутренней капсулы значение индекса КФА (0,64) выходит за нижнюю границу интервала индексов КФА, при котором есть риск когнитивного снижения (0,71-0,65).

Исходя из анализа микроструктурных изменений трактов белого вещества мозга, ответственных за когнитивную функцию, у данного пациента, имеются выраженные макроморфологические проявления ДЭ, видимые при рутинном МРТ (гиперинтенсивность белого вещества мозга, наружная заместительная гидроцефалия). Все три тракта, ответственные за когнитивную функцию имеют низкие индексы КФА, говорящие о высокой степени деструктуризации и наличия когнитивного дефицита, что подтверждено нейропсихологических тестированием (деменция умеренной степени выраженности). Два тракта (нижний продольный пучок и переднее бедро внутренней капсулы) имеют индексы КФА, выходящие за нижнюю границу интервала риска развития когнитивной дисфункции (что только подтверждает уже имеющееся заболевание). Пациенту Г. требуется усиление терапевтических мероприятий, направленных поддержание когнитивных функций для как можно большей отсрочки его инвалидизации и продления способности обслуживать себя.

Заявленное изобретение с использованием независимой и простой методики определения индексов КФА, обеспечивает возможность прогноза когнитивной дисфункции у больных с дисциркуляторной патологией мозга, когда клинические методы (нейропсихологическое тестирование), и рутинное МРТ, с использованием стандартных программ, могут не дать полной и точной оценки текущего состояния пациента.

Заявитель просит рассмотреть представленные материалы заявки «Способ определения универсальных индексов фракционной анизотропии неокортекса лобных и височных долей для ранней диагностики сосудистой деменции» на предмет выдачи патента РФ на изобретение.

Изобретение относится к медицине, а именно к лучевой диагностике, и может быть использовано для определения универсальных индексов фракционной анизотропии неокортекса лобных и височных долей для ранней диагностики сосудистой деменции. Проводят исследование головного мозга в режиме диффузионно-тензорной магнитно-резонансной томографии (ДТ-МРТ). Рассчитывают индексы коэффициента фракционной анизотропии (КФА) в трех зонах неокортекса: передний отдел лучистого венца, нижний продольный пучок, переднее бедро внутренней капсулы, с использованием значения КФА четвертой зоны - центральные отделы валика мозолистого тела, по формуле: КФА тракт - значение КФА пациента, в конкретном тракте неокортекса; КФА ВМТ - значение КФА в валике мозолистого тела того же пациента. Определяют нормальные показатели структурности тракта и отсутствие риска когнитивной дисфункции, если значения индексов КФА в передних отделах лучистого венца более 0,44, в нижнем продольном пучке более 0,59, в переднем бедре внутренней капсулы более 0,71. Определяют риск когнитивного снижения, если значения индексов КФА в передних отделах лучистого венца в пределах от 0,44 до 0,34, в нижнем продольном пучке в пределах от 0,59 до 0,47, в переднем бедре внутренней капсулы в пределах от 0,71 до 0,65. Определяют высокий риск когнитивной дисфункции или уже имеющееся нарушение, если значения индексов КФА в передних отделах лучистого венца менее 0,34, в нижнем продольном пучке менее 0,47, в переднем бедре внутренней капсулы менее 0,65. Способ обеспечивает диагностику сосудистой деменции за счет определения индекса КФА для трех зон неокортекса. 4 табл., 2 пр., 4 ил.

Способ определения универсальных индексов фракционной анизотропии неокортекса лобных и височных долей для ранней диагностики сосудистой деменции, включающий исследование головного мозга в режиме диффузионно-тензорной магнитно-резонансной томографии (ДТ-МРТ) с расчетом индексов коэффициента фракционной анизотропии (КФА) в трех зонах неокортекса: передний отдел лучистого венца, нижний продольный пучок, переднее бедро внутренней капсулы, с использованием значения КФА четвертой зоны - центральные отделы валика мозолистого тела, по формуле:

КФА тракт - значение КФА пациента, в конкретном тракте неокортекса;

КФА ВМТ - значение КФА в валике мозолистого тела того же пациента, по полученным значениям индексов КФА диагностируют:

нормальные показатели структурности тракта и отсутствие риска когнитивной дисфункции, если значения индексов КФА в передних отделах лучистого венца более 0,44, в нижнем продольном пучке более 0,59, в переднем бедре внутренней капсулы более 0,71;

риск когнитивного снижения, если значения индексов КФА в передних отделах лучистого венца в пределах от 0,44 до 0,34, в нижнем продольном пучке в пределах от 0,59 до 0,47, в переднем бедре внутренней капсулы в пределах от 0,71 до 0,65;

высокий риск когнитивной дисфункции или уже имеющееся нарушение, если значения индексов КФА в передних отделах лучистого венца менее 0,34, в нижнем продольном пучке менее 0,47, в переднем бедре внутренней капсулы менее 0,65.