Zaloguj
Reklama

Neuroobrazowanie w psychiatrii

Autor/autorzy opracowania:

Źródło tekstu:

  • Psychiatria OnLine

Adres www źródła:

Kategorie ICD:


Neuroobrazowanie w psychiatrii
Fot. medforum
(5)

Ostatnie lata przyniosły rozwój nowych metod diagnozowania. Wiele dyscyplin medycznych wykorzystuje te techniki dla swoich potrzeb.

Czy znalazły one swoje miejsce także w psychiatrii?
Czy warto szukać kolejnych, tym razem psychiatrycznych możliwości wykorzystania neuroobrazowania w tych, jak głosi mit, rzadkich chorobach?
Jednak, czy 6,5 mln ludności w Europie chorujących na schizofrenię to mało? Czy depresje, na którą zapada 1,7 osób w ciągu roku w USA, można uznać za rzadkie schorzenie? Wreszcie czy można nie zauważyć 11 mln ludzi na świecie cierpiących na chorobę Alzheimera?
Powyższe dane liczbowe potwierdzają, że chorzy psychicznie żyją wśród nas i potrzeba niejednokrotnie uświadomić sobie równoważność chorób psychicznych z chorobami somatycznymi. Stąd konieczność poszukiwania możliwości wykorzystania już poznanych metod diagnostycznych dla potrzeb psychiatrii.
W diagnostyce psychiatrycznej najistotniejsze jest badanie psychiatryczne. Jednak w wielu przypadkach istnieje konieczność wykluczenia tła organicznego występującego schorzenia. Dzięki coraz łatwiejszemu dostępowi do tomografii komputerowej i rezonansu magnetycznego, wykorzystanie tych metod w psychiatrii jest częste.

REZONANS MAGNETYCZNY

Zjawisko jądrowego rezonansu magnetycznego związane jest z posiadaniem przez jądra pierwiastków o nieparzystej liczbie protonów lub neutronów wewnętrznego momentu pędu zwanego spinem oraz momentu magnetycznego. Najpowszechniejszym w żywych organizmach pierwiastkiem o tych właściwościach jest wodór i właśnie jego jądra odgrywają podstawową rolę w otrzymywaniu obrazów MRI (Magnetic Resonance Imaging). Jeśli badany narząd umieścimy w zewnętrznym stałym polu magnetycznym to niektóre z protonów zostaną uporządkowane wzdłuż linii sił tego pola. Pochłonięcie energii przez próbkę oznacza przejście pewnej liczby protonów z położenia równoległego do przeciwrównoległego w stosunku do kierunku pola magnetycznego. Po wzbudzeniu układ powraca stopniowo do stanu wyjściowego. Nagromadzoną energię emituje w postaci sygnału. Istotą MRI jest naprzemienne nadawanie impulsów o odpowiedniej częstotliwości wzbudzających próbkę oraz odbieranie emitowanego przez nią sygnału.

Badania na pomocą MRI pacjentów schizofrenicznych ujawniły anomalie struktur mózgowych. Ilościowe badania wolumetryczne wykazały, że pacjenci z rozpoznaniem schizofrenii mieli w porównaniu ze zdrowymi osobami oraz z pacjentami z I rzutem choroby afektywnej znacznie mniejszą objętość istoty szarej lewego tylno-górnego zakrętu skroniowego z zaznaczoną asymetrią pomiędzy dwiema półkulami (mniej po stronie lewej u praworęcznych). Zaobserwowano też u nich znaczną asymetrię ze zmniejszoną objętością istoty szarej po stronie lewej w zakresie tylnego kompleksu jądra migdałowatego i hipokampa.
Inny zespół naukowców przeprowadził ponad 3 lata trwające badania, mające na celu ustalenie cech właściwych dla schizofrenii w obrazie MRI mózgu osób chorych. W tym badaniu oprócz pomiarów ilościowych uwzględniono też jakościowe (intensywność sygnału). Analizując obraz struktur mózgu, które mają prawdopodobny związek z kształtowaniem psychopatologii schizofrenii (płaty skroniowe, grzbietowo-boczna kora przedczołowa), stwierdzono:
1. wzrost objętości komór bocznych i redukcję objętości płatów skroniowych i hipokampa
2. wyższą intensywność w czasie T2 we wszystkich obszarach będących przedmiotem zainteresowania tj. ciało migdałowate, istota biała zakrętu środkowego płata czołowego, istota szara zakrętu środkowego płata czołowego, istota szara zakrętu dolnego płata czołowego, istota szara zakrętu górnego płata skroniowego.

Zauważono też selektywne zmniejszenie objętości istoty szarej w dolnych obszarach kory przedczołowej po stronie lewej i prawej. Nie stwierdzono natomiast znaczących różnic pomiędzy chorymi i zdrowymi w zakresie pozostałych okresów przedczołowych.

W 1998 roku wykorzystano badanie rezonansu magnetycznego dla potwierdzenia tezy, że pacjenci ze schizofrenią oraz zaburzeniami afektywnymi mają częściej niż zdrowe osoby powiększoną jamę przegrody przeźroczystej (jpp). Wielkość jpp ponad 6 mm uznano za anormalne powiększenie. Wynik: częstość występowania powiększonej jpp w grupie osób chorych była znacząco wyższa.

MR wykorzystano również do pomiaru objętości dolnego płacika ciemieniowego stanowiącego okolicę kory kojarzeniowej. Zarówno dolny płacik ciemieniowy, a w szczególności jego zakręt kątowy oraz wypukłość skroniowa są okolicami mózgu odgrywającymi rolę w procesach uwagi, pamięci i języka. MR uwidoczniło asymetrię lewostronną dolnego płacika ciemieniowego (lewy większy o ok. 7 % niż prawy) u osób zdrowych, zaś odwrotną asymetrię (lewy mniejszy niż prawy) u pacjentów schizofrenicznych. Do wystąpienia tej różnicy w asymetrii przyczynił się zakręt kątowy - lewy zakręt kątowy był istotnie większy niż prawy u zdrowych badanych, u pacjentów schizofrenicznych odwrotnie. Obraz ten ułatwił zrozumienie przyczyn zaburzeń języka i myślenia w schizofrenii.

MR zmienił spojrzenie na mechanizmy działania leków w psychiatrii. Przez wiele lat zakładano, że wpływają one na chemię i fizjologię lecz nie na strukturę mózgu. Ostatnie doniesienia sugerują, że neuroleptyki zmieniają objętość jąder podstawy. Po dwóch latach leczenia chorych na schizofrenię neuroleptykami typowymi średnia objętość zwojów podstawy zwiększyła się, a po ekspozycji na atypowe neuroleptyki zmniejszyła się.

Nietypowym sposobem wykorzystania MRI było wyjaśnienie hipotezy, że zmiany strukturalne mózgu widoczne w MRI mogą być markerem genetycznej skłonności do zachorowania na schizofrenię. W tym celu badanie przeprowadzono w grupie osób chorych na schizofrenię oraz u ich bliskich z rodzin, w których ta choroba występuje wielokrotnie. W rodzinach gdzie schizofrenia występuje wielokrotnie osoby ze schizofrenią oraz „domniemani nosiciele” odznaczają się od innych krewnych i niespokrewnionych osób z grupy kontrolnej powiększeniem komór bocznych i komory III oraz ogólnie mniejszą objętością mózgu. Zmiany te mogą być markerem genetycznej skłonności do schizofrenii.

Etiologia opornej na leczenie dużej depresji jest mało znana. MRI wykonany w grupie chorych po ponad dwuletniej nieskutecznej farmakoterapii ujawnił zmniejszenie gęstości istoty szarej w korze w okolicy skroniowej oraz hipokampa po stronie lewej. Uwidocznił także trend do zmniejszenia gęstości w prawym hipokampie. Badanie to rzuciło wezwanie poglądowi, że depresja jest chorobą czynnościową i w pełni odwracalną, implikując, że trwalsze zmiany w mózgu mogą mieć związek z jej przewlekłym charakterem. Nie wiadomo, czy wyżej wymienione zmiany w mózgu wyprzedzają depresję czy też są wynikiem przewlekłego procesu chorobowego lub jego leczenia.

MRI pomocny jest także w uwidocznieniu rozlanej atrofii mózgu, która jest jedną z głównych cech choroby Alzheimera.

Podsumowując znaczenie magnetycznego rezonansu jądrowego w psychiatrii należy podkreślić, że umożliwia ocenę budowy mózgu, co wykorzystywane jest w diagnostyce psychiatrycznej. Choć jest badaniem droższym nim tomografia komputerowa, daje wyraźniejszy niż TK obraz mózgu, bardziej ostro zarysowując granice między istotą białą i szarą, uwidaczniając nawet drobne zmiany budowy. Jest ono wskazane w diagnostyce procesów demielinizacyjnych, otępienia, zawałów, nowotworów. W pracach badawczych technika MRI umożliwia poznanie anatomicznego podłoża objawów psychopatologicznych w niektórych schorzeniach psychicznych.


TOMOGRAFIA KOMPUTEROWA

Obraz uzyskany w badaniu TK dostarcza informacji o rozkładzie liniowego współczynnika osłabienia promieniowania X w wybranej warstwie. Wykorzystuje się tu zjawisko fizyczne osłabienia promieni X przez obiekt znajdujący się na ich drodze. Poszczególne tkanki cechują się różnymi wartościami współczynnika osłabienia promieniowania podawanego w jednostkach Hounsfielda.

Należy się zgodzić, że TK głowy stanowi obecnie najważniejsze i najczęstsze badanie neuroradiologiczne w psychiatrii. Od lat 70 TK znalazła zastosowanie na polu badań nad schizofrenią. U chorych na schizofrenię do najczęstszych zmian w obrazie TK mózgu należy m.in. powiększenie komór bocznych oraz komory III. Można też zaobserwować powiększenie komory IV, szczeliny międzypółkulowej, zbiorników płynowych i zmniejszenie rozmiarów móżdżku. Znane są też doniesienia o zmianach zanikowych kory mózgowej. Zaobserwowano w całej populacji minimalne powiększenie komór bocznych i zmiany zanikowe korowe, które po 60 roku życia szybko się nasilają. Takiej progresji zmian nie obserwuje się w schizofrenii.
Wprawdzie MRI, dzięki wysokiej rozdzielczości liniowej, pozwala na precyzyjniejszą niż w TK ocenę stopnia zaniku mózgu, to jednak jest ona stosowana w ocenie zmian w OUN w chorobie Alzheimera. Uwidacznia ona stopień zaniku mózgu (zwykle symetrycznie nasilony w płatach skroniowych zwłaszcza w zakręcie hipokampa), poszerzenie przestrzeni płynowych (wskaźnik płynowo-mózgowy) oraz obszary hipodensyjne w istocie białej zależne od angiopatii amyloidowej.
Cenne jest również badanie TK w stanach nagłej utraty przytomności, w zaburzeniach świadomości, lub szybko rozwijających się zespołach katatonicznych oraz w podejrzeniu procesów wypierających mózgu.

W dalszej części omówione zostaną metody obrazowania czynności mózgu. Wykorzystanie wymienionych poniżej metod obrazowania na gruncie psychiatrii zaowocowało licznymi badaniami nad funkcjonowaniem OUN w niektórych schorzeniach jak: schizofrenia, zaburzenia obsesyjno-kompulsywne, depresja, choroba Alzheimera.

NIEINWAZYJNA METODA OCENY MIEJSCOWEGO PRZEPŁYWU MÓZGOWEGO KRWI ZA POMOCĄ 133Xe.

Wstępny etap badania polega na wdychaniu przez osobę badaną mieszaniny izotopu ksenonu i powietrza. Izotop rozpuszcza się we krwi, skąd przenika przed barierę krew-mózg i dyfunduje do tkanki nerwowej w stopniu proporcjonalnym do nasilenia jej metabolizmu i miejscowego przepływu mózgowego. Za pomocą gamma-kamery rejestrowane jest nasilenie promieniowania, którego źródłem jest użyty izotop. Dzięki analizie komputerowej można obliczyć wartość bezwzględną przepływu mózgowego krwi z okolic, nad którymi umieszczono detektory. Przeprowadzone badania sugerują, że dla schizofrenii nie jest charakterystyczne obniżenie lub podwyższenie globalnych przepływów w mózgu. Natomiast zaobserwowano deficyt przepływu w płatach czołowych, szczególnie w ich części boczno-grzbietowej.

W pracach Ingvara i Franzena największe obniżenie przepływów w płatach czołowych zaobserwowano u pacjentów z dominującymi objawami negatywnymi schizofrenii, z kolei w przypadkach schizofrenii z nasileniem omamów słuchowych dochodzi do redukcji przepływów w lewym płacie ciemieniowym.

Próbowano także wykorzystać badania miejscowego przepływu mózgowego chorobach afektywnych. Zaobserwowano, że u pacjentów z chorobą afektywną jednobiegunową dochodzi do obniżenia przepływów w prawym płacie ciemieniowym oraz skroniowym, czego nie zaobserwowano wśród osób z nieendogenną depresją. Z kolei w chorobie afektywnej dwubiegunowej dochodzi do zwiększenia przepływów w lewym płacie ciemieniowym i skroniowym.

Metoda ta ma jednak pewne ograniczenia. W odróżnieniu od badania TK obraz cechuje się dwuwymiarowością, przedstawiając tylko metabolizm powierzchniowy kory mózgowej; nie jest możliwy wgląd w głębokie struktury podkorowe. Badanie regionalnych przepływów mózgowych u osób z zaburzeniami psychicznymi w celach naukowych staje się coraz bardziej popularne. Być może stanie się ono cennym narzędziem diagnostycznym w praktyce klinicznej, zwłaszcza, że jest to metoda szybka, prosta i bezpieczna.


POZYTONOWA TOMOGRAFIA EMISYJNA - PET

Badanie polegające na podaniu izotopu 18F, 11C lub 150, z których każdy ma zdolność emisji pozytonów. Izotopy wprowadzane są do organizmu badanego. Pozytony w promieniu do 3 mm od macierzystego atomu zderzają się z elektronami ulegając anihilacji, w wyniku czego powstają dwa promienie gamma rejestrowane przez układ detektorów umieszczonych wokół głowy badanego. PET jest metodą o największej rozdzielczości, pozwala na ocenę wielu fizjologicznych aspektów funkcjonowania mózgu. Jest jednak kosztowna, a krótki okres półtrwania izotopów promieniotwórczych w istotny sposób ogranicza jej powszechne zastosowanie.

M.in. metoda ta została wykorzystana do oceny metabolicznej wzgórza u pacjentów ze schizofrenią. Wyniki pokazały w grupie schizofreników istotnie niższy względny metabolizm obustronnie w obszarze jądra przyśrodkowo-grzbietowego wzgórza w porównaniu z grupą osób zdrowych.

Inna grupa badaczy posłużyła się metodą PET dla zobrazowania czy w depresji wieku starczego oraz w chorobie Alzheimera występują nieprawidłowości receptorów serotoninowych typu 2A. Pozwoliła ona na wyciągnięcie wniosków, że receptory te są w różny sposób dotknięte w tych chorobach, co ma znaczenie dla etiologicznego podłoża zaburzeń nastroju i funkcji poznawczych w neuropsychiatrycznych chorobach wieku późnego.

W końcu wykorzystano PET w próbie opisania okolic mózgu związanych z takimi wymiarami osobowości jak intro - i ekstrawersja. Introwersja, jak się okazało związana jest ze zwiększeniem przepływu w płatach czołowych i przedniej części wzgórza. Natomiast okolice przedniej części zakrętu obręczy, płatów skroniowych i tylniej części wzgórza były skorelowane z ekstrawersją.


TOMOGRAFIA EMISYJNA POJEDYŃCZEGO FOTONU – SPECT

Jest trzecią metodą obrazowania czynności mózgu. Stosowane tu izotopy 99Tc, 123J oraz 133Xe mają właściwości emitowania fotonów. Izotopy te łączy się z substancjami o zdolnościach przekraczania bariery krew-mózg. Po podaniu dożylnym substancje te wychwytywane są przez różne narządy, w tym mózg, w ilości proporcjonalnej do metabolizmu danej okolicy. Emitowane promieniowanie gamma rejestrują detektory wokół głowy badanego. Komputerowe przetwarzanie danych pozwala na stworzenie obrazów przedstawiających dystrybucję izotopu i obliczenie względnego, miejscowego przepływu mózgowego.

Metodę tę wykorzystano do próby wyjaśnienia sposobów dziedziczenia i dostarczenia wskazówek odnośnie etiologii schizofrenii, badając chorych, bezobjawowych krewnych pacjentów ze schizofrenią oraz populację zdrową. U pacjentów i ich krewnych stwierdzono zmniejszenie przepływu mózgowego w lewej, dolnej korze przedczołowej i w przedniej korze obręczy oraz jego obustronne zmniejszenie w regionie podkorowym. Osłabiony przepływ wydaje się więc być cechą związaną ze zwiększonym ryzykiem wystąpienia choroby.

Wyniki wielu badań z zastosowaniem SPECT pozwalają sądzić, że w okresie depresji dochodzi do zaburzeń miejscowego przepływu mózgowego w korze czołowej i przedczołowej obustronnie oraz okolicy przedczołowej półkuli lewej. Potwierdziły to badania metabolizmu mózgowego glukozy oraz tlenu przeprowadzone za pomocą PET. Liczni badacze wskazywali również, że u chorych z depresją dochodzi także do zmniejszenia miejscowego przepływu mózgowego w okolicach skroniowych obustronnie lub tylko po stronie lewej. Zmniejszenie wychwytu znacznika wykazano także w niektórych okolicach podkorowych jak wzgórze, jądra ogoniaste, oraz układ limbiczny.
Kwestią sporną pozostaje zależność przyczynowo-skutkowa między stwierdzanym zaburzeniem miejscowego przepływu mózgowego, a pojawieniem się depresji. Nie zawsze fakt obniżenia przepływu mózgowego w danej okolicy mózgu uznać można za przyczynę depresji. Z drugiej strony, jeśli zmiana ta dotyczy tych ośrodków mózgu, które według dostępnej wiedzy odpowiedzialne są za regulację nastroju, to związek taki uznać można za prawdopodobny.

Podjęto próbę wyjaśnienia patofizjologii choroby dwubiegunowej z wykorzystaniem metody SPECT poprzez mapowanie receptorów mózgowych (dopaminowych). W niniejszym badaniu nie znaleziono dowodów na zwiększone uwalnianie dopaminy w prążkowiu u pacjentów z chorobą dwubiegunową, natomiast potwierdzono zwiększoną odpowiedź postsynaptyczną receptorów dopaminowych.

Podsumowując kolejny etap rozważań: za pomocą PET i SPECT można ocenić metabolizm tkanki mózgowej. PET dostarcza o wiele więcej i dokładniejszych informacji niż SPECT, ale zarazem jest metodą znacznie droższą i dostępną tylko w nielicznych ośrodkach. Badaniem PET można między innymi mierzyć bezpośrednio metabolizm glukozy w tkance mózgowej. Stosunkowo tańsze badanie SPECT służy do pomiaru przepływu krwi w mózgu, co pozwala tylko pośrednio ocenić jego metabolizm. Jak dotąd obydwie metody mają zastosowanie niemal wyłącznie w badaniach naukowych. Ostatnio SPECT znajduje zastosowanie w diagnostyce różnicowej udaru, otępienia i padaczki. Nie wykluczone, że wkrótce będzie wykorzystywany w rozpoznawaniu schizofrenii, nerwicy natręctw, depresji.

Każda z przestawionych metod diagnostycznych ma swoje plusy i minusy. Każda może być lepsza lub gorsza, jeśli ma potwierdzić lub wykluczyć postawioną diagnozę. Bez względu jednak na jej dokładność stanowi tylko badanie dodatkowe i dopiero łączna analiza z danymi klinicznymi może przynieść sukces diagnostyczny a później terapeutyczny. Ale niewątpliwie techniki neuroobrazowania mają ogromny udział w wyjaśnianiu przyczyn i mechanizmów wielu zaburzeń psychiatrycznych choć niektóre z nich są póki co cenniejsze jako narzędzie badawcze niż diagonostyczne.

Literatura:
The American Journal of Psychiatry: February 1998
The American Journal of Psychiatry: Mai 1998
The American Journal of Psychiatry: June 1998
The American Journal of Psychiatry: August 1998
The American Journal of Psychiatry: October 1998
The American Journal of Psychiatry: November 1998
The American Journal of Psychiatry: December 1998
The American Journal of Psychiatry: March 2000
The American Journal of Psychiatry: August 2000

(5)
Reklama
Komentarze