Znaczenie protonowej spektroskopii rezonansu magnetycznego (1H MRS) w wybranych chorobach neurodegeneracyjnych mózgowia

Sokół, Daniel; Szmyt, Katarzyna; Stopa, Joanna; Truszkiewicz, Adrian; Guz, Wiesław

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Znaczenie protonowej spektroskopii rezonansu magnetycznego (1H MRS) w wybranych chorobach neurodegeneracyjnych mózgowia

Autorzy

Sokół Daniel , Szmyt Katarzyna , Stopa Joanna , Truszkiewicz Adrian , Guz Wiesław

Treść / Zawartość

Pełne teksty:

Pobierz

Identyfikatory

Warianty tytułu

The role of proton magnetic resonance spectroscopy (1H MRS) in selected neurodegenerative diseases of the brain

Języki publikacji

Abstrakty

Ze względu na rosnącą liczbę osób starszych i coraz częstsze występowanie, choroby neurodegeneracyjne stanowią obecnie istotny problem kliniczny. Diagnostyka różnicowa tych chorób jest trudna, dlatego stale prowadzone są badania w poszukiwaniu markerów sugerujących pewne rozpoznanie choroby. Wśród metod diagnostycznych bardzo pomocne są badania obrazowe, zwłaszcza rezonans magnetyczny, w tym zaawansowane techniki, takie jak protonowa spektroskopia rezonansu magnetycznego. Protonowa spektroskopia rezonansu magnetycznego pozwala w bezinwazyjny sposób ocenić skład neurometabolitów ośrodkowego układu nerwowego, co dostarcza kluczowych informacji, które mogą pomóc w postawieniu trafnej diagnozy. Dzięki stale prowadzonym badaniom klinicznym jej rola w diagnostyce chorób neurodegeneracyjnych rośnie. W niniejszym opracowaniu przedstawione zostaną wyniki dostępnych i aktualnych badań, dotyczących zmian w protonowej spektroskopii rezonansu magnetycznego, w najczęściej spotykanych w warunkach klinicznych chorobach neurodegeneracyjnych.

Neurodegenerative diseases are currently a major diagnostic challenge due to the growing number of elderly people and more frequent occurrence of these diseases. The differential diagnosis between all these diseases is very difficult; therefore many clinical trials are conducted in searching of markers suggesting a certain diagnosis of the disease. Among the diagnostic methods, diagnostic imaging methods are very helpful, especially magnetic resonance imaging, including advanced techniques such as proton magnetic resonance spectroscopy. Proton magnetic resonance spectroscopy allows for a non-invasive assessment of neurometabolite profiles, which provides relevant information that can help in accurate diagnosis. With new clinical trials, its role in the diagnosis of neurodegenerative diseases becomes more important. This paper presents the results of available and recent clinical trials on changes in proton magnetic resonance spectroscopy in the most common clinical neurodegenerative diseases.

Słowa kluczowe

choroba neurodegeneracyjna demencja protonowa spektroskopia rezonansu magnetycznego HMRS metabolity

neurodegenerative diseases dementia proton magnetic resonance spectroscopy HMRS metabolites

Wydawca

Indygo Zahir Media

Czasopismo

Inżynier i Fizyk Medyczny

Rocznik

2021

Tom

Vol. 10, nr 2

Strony

147--155

Opis fizyczny

Bibliogr. 69 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Sokół Daniel

96daniel.sokol@gmail.com

Kierunek Lekarski, Instytut Nauk Medycznych, Uniwersytet Rzeszowski, Al. mjr. W. Kopisto 2a, 35-959 Rzeszów

autor

Szmyt Katarzyna

Kierunek Lekarski, Instytut Nauk Medycznych, Uniwersytet Rzeszowski, Al. mjr. W. Kopisto 2a, 35-959 Rzeszów

autor

Stopa Joanna

Zakład Diagnostyki Obrazowej i Medycyny Nuklearnej, Instytut Nauk Medycznych, Uniwersytet Rzeszowski, Al. mjr. W. Kopisto 2a, 35-959 Rzeszów
Kliniczny Zakład Radiologii i Diagnostyki Obrazowej Klinicznego Szpitala Wojewódzkiego nr 2 im. św. Jadwigi Królowej w Rzeszowie, ul. Lwowska 60, 35-301 Rzeszów

autor

Truszkiewicz Adrian

Zakład Fotomedycyny i Chemii Fizycznej, Instytut Nauk Medycznych, Uniwersytet Rzeszowski, Al. mjr. W. Kopisto 2a, 35-959 Rzeszów
Kliniczny Zakład Radiologii i Diagnostyki Obrazowej Klinicznego Szpitala Wojewódzkiego nr 2 im. św. Jadwigi Królowej w Rzeszowie, ul. Lwowska 60, 35-301 Rzeszów

autor

Guz Wiesław

Zakład Diagnostyki Obrazowej i Medycyny Nuklearnej, Instytut Nauk Medycznych, Uniwersytet Rzeszowski, Al. mjr. W. Kopisto 2a, 35-959 Rzeszów
Kliniczny Zakład Radiologii i Diagnostyki Obrazowej Klinicznego Szpitala Wojewódzkiego nr 2 im. św. Jadwigi Królowej w Rzeszowie, ul. Lwowska 60, 35-301 Rzeszów

Bibliografia

1. M. Gaweł, A. Potulska-Chromik: Choroby neurodegeneracyjne: choroba Alzheimera i Parkinsona, Postępy Nauk Medycznych, 28(7), 2015, 468-476.
2. R.J. Kalaria, G .E. Maestre, R. Arizaga: Alzheimer’s disease and vascular dementia in developing countries: prevalence, management and risk factors, Lancet Neurology, 7, 2008, 812-826.
3. G.G. Kovacs, H. Budka: Current concepts of neuropathological diagnostics in practice: neurodegenerative diseases, Clin Neuropathol, 29(5), 2010, 271-288.
4. M. Cichocka, A. Urbanik: Widmo protonowej spektroskopii rezonansu magnetycznego (1H MRS) mózgu dorosłego człowieka, Inżynier i Fizyk Medyczny, 6(3), 2017, 193-196.
5. B.N. Dugger, D.W. Dickson: Pathology of Neurodegenerative Diseases, Cold Spring Harb Perspect Biol, 9(7), 2017.
6. Raport Rzecznika Praw Obywatelskich. Sytuacja osób chorych na chorobę Alzheimera, Warszawa 2016.
7. G.G. Kovacs: Concepts and classification of neurodegenerative diseases, Handbook of Clinical Neurology,145, 2017, 302-307.
8. G.G. Kovacs: Current concepts of neurodegenerative diseases, Emj Neurol, 1, 2014, 78-86.
9. M. Prince: The global impact of dementia: an analysis of prevalence, incidence, cost and trends, World Alzheimer Report, Londyn 2015
10. X. Du, X. Wang, M. Geng: Alzheimer’s disease hypothesis and related therapies, Translational Neurodegeneration, 7(1), 2018, 1-7.
11. A. Zabłocka: Choroba Alzheimera jako przykład schorzenia neurodegeneracyjnego, Postepy Hig Med Dosw, 60, 2018, 209-216.
12. R. Balestrino, A.H. Schapira: Parkinson disease, European Journal of Neurology, 27(1), 2020, 27-42.
13. W. Poewe, K. Seppi, C.M. Tanner, G.M. Halliday, P. Brundin: Parkinson disease, Nature Reviews Disease Primers, 3(1), 2017, 1-21.
14. J. Dutkiewicz, A. Friedman: Diagnostyka zaburzeń autonomicznych w chorobie Parkinsona, Wiad Lek, 73(4), 2020, 809-813.
15. A.M. Sanford: Lewy body dementia, Clinics in Geriatric Medicine, 34(4), 2018, 603-615.
16. J. Bras, R. Guerreiro, L. Darwent: Genetic analysis implicates APOE, SNCA and suggests lysosomal dysfunction in the etiology of dementia with Lewy bodies, Hum Mol Genet, 23, 2014, 6139-6146.
17. A. Barczak, W. Wańska, E. Sitek, E. Narożańska, B. Brockhuis: Otępienie z ciałami Lewy’ego – jak rozpoznawać?, jak leczyć?, Polski Przegląd Neurologiczny, 11(3), 2015, 107-116.
18. Lewy body dementia: Hope through research, National Institute of Neurological Disorders and Stroke. US National Institutes of Health, January 10, 2020. Retrieved March 18, 2020.
19. J. Bang, S. Spina, B.L. Miller: Frontotemporal dementia, The Lancet, 386(10004), 2015, 1672-1682.
20. M. Flirski, T. Sobów, I. Kłoszewska: Leczenie otępienia czołowo-skroniowego, Postępy Psychiatrii i Neurologii, 19(3), 2010, 211-217.
21. J.D. Warren, J.D. Rohrer, M.N. Rossor: Frontotemporal dementia, Bmj, 347, 2013.
22. R.L. Dayalu: Huntington disease: pathogenesis and treatment, Neurol Clin, 33(1), 2015, 101-114.
23. G.P. Bates, R. Dorsey, J.F. Gusella: Huntington disease, Nat Rev Dis Primers, 1, 2015, 1-21.
24. P. McColgan, S.J. Tabrizi: Huntington’s disease: a clinical review, European Journal of Neurology, 25(1), 2018, 24-34.
25. R.A. Roos: Huntington’s disease: a clinical review, Orphanet Journal of Rare Diseases, 5(1), 2010, 1-8.
26. C.A. Ross, S.J. Tabrizi: Huntington’s disease: from molecular pathogenesis to clinical treatment, Lancet Neurol, 10, 2011, 83-98.
27. G. Kobelt, A. Thompson, J. Berg: New insights into the burden and costs of multiple sclerosis in Europe, Mult Scler, 23, 2017, 1123-1136.
28. J. Kamińska, O.M. Koper, K. Piechal, H. Kemona: Stwardnienie rozsiane- etiopatogeneza i możliwości diagnostyczne, Advances in Hygiene & Experimental Medicine/Postępy Higieny i Medycyny Doświadczalnej, 71, 2017.
29. A. Ascherio: Environmental factors in multiple sclerosis, Expert Rev Neurother, 13, 2013, 3-9.
30. R. Dobson, G. Giovannoni: Multiple sclerosis – a review, European Journal of Neurology, 26(1), 2019, 27-40.
31. H. Lassmann, W. Brück, C.F. Lucchinetti: The immunopathology of multiple sclerosis: an overview, Brain Pathol, 17, 2007.
32. H. Lassmann: Multiple sclerosis pathology, Cold Spring Harbor Perspectives in Medicine, 8(3), 2018.
33. Z. Maciejek: Diagnostyka stwardnienia rozsianego, Farmako. Psych. Neurol., 3, 2005, 209-217.
34. W. Guz, Z. Bober, Ł. Ożóg, A. Truszkiewicz, A. Przypek, D. Aebisher, D. Bartusik-Aebisher, A. Urbanik; Clinical application of advanced neuroimaging techniques – Magnetic Resonance Spectroscopy, European Journal of Clinical and Experimental Medicine, 2017, 15(2), 133-140.
35. D.P. Soares, M. Law: Magnetic resonance spectroscopy of the brain: review of metabolites and clinical applications, Clinical Radiology, 64(1), 2009, 12-21.
36. N.A. Sibtain, F.A. Howe, D.E. Saunders: The clinical value of proton magnetic resonance spectroscopy in adult brain tumours, Clinical Radiology, 62(2), 2007, 109-119.
37. B. Szuflitowska: Zastosowanie spektroskopii rezonansu magnetycznego w diagnostyce guzów mózgu, Acta Bio-Optica et Informatica Medica, Inżynieria Biomedyczna, 22(2), 2016.
38. A. Haase: 1H NMR chemical shift selective (CHESS) imaging, Physics in Medicine&Biology, 30(4), 1985, 341.
39. M. van der Graaf: In vivo magnetic resonance spectroscopy: basic methodology and clinical applications, European Biophysics Journal, 39(4), 2010, 527-540.
40. U. Klose: Measurement sequences for single voxel proton MR spectroscopy, European Journal of Radiology, 67(2), 2008, 194-201.
41. P.M. Ruggieri: Practical MR spectroscopy in pediatric neuroradiology, Atlanta, 2000.
42. R. Magierski, T. Sobów, I. Kłoszewska: Spektroskopia rezonansu magnetycznego w chorobach zwyrodnieniowych ośrodkowego układu nerwowego, Post. Psychiatr. Neurol, 14, 2005, 155-163.
43. K. Kantarci, R.C. Petersen, B.F. Boeve: 1H MR spectroscopy in common dementias, Neurology, 63(8), 2004, 1393-1398.
44. B.S. Cordon, D.J. Jurado, M.C. Díaz: Early Alzheimer´ s Disease: findings in structural MRI and MRI-spectroscopy, European Congress of Radiology-ECR 2014.
45. F. Jessen, W. Block, F. Traber, E. Keller: Proton MR spectroscopy detects a relative decrease of N-acetylaspartate in the medial temporal lobe of patients with AD, Neurology, 55, 2000, 684.
46. M. Mitolo, M. Stanzani-Maserati, S. Capellari, C. Testa, P. Rucci: Predicting conversion from mild cognitive impairment to Alzheimer’s disease using brain 1H-MRS and volumetric changes: A two-year retrospective follow-up study, NeuroImage Clinical, 23, 2019.
47. M. Agrawal, B. Abhijit: Molecular diagnostics of neurodegenerative disorders, Frontiers in Molecular Biosciences, 2, 2015, 54.
48. J. Guan: Detection and application of neurochemical profile by multiple regional 1H-MRS in Parkinson’s disease, Brain and Behavior, 7(9), 2017.
49. R.M. Camicioli: Magnetic resonance spectroscopic evidence for presupplementary motor area neuronal dysfunction in Parkinson’s disease, Movement disorders: official Journal of the Movement Disorder Society, 22(3), 2007, 382-386.
50. G. Barbagallo: Thalamic neurometabolic alterations in tremulous Parkinson’s disease: a preliminary proton MR spectroscopy study, Parkinsonism& Related Disorders, 43, 2017, 78-84.
51. L. Mazuel: Proton MR spectroscopy for diagnosis and evaluation of treatment efficacy in Parkinson disease, Radiology, 278(2), 2016, 505-513.
52. X. Zhong, H. Shi, Z. Shen, L.E. Hou, X. Luo, X. Chen: 1H-proton magnetic resonance spectroscopy differentiates dementia with Lewy bodies from Alzheimer’s disease, J Alzheimers Dis, 40(4), 2014, 953-966.
53. B. Zhang, T.J. Ferman, B.F. Boeve, G.E. Smith, M. Maroney-Smith, A.J. Spychalla: MRS in mild cognitive impairment: early differentiation of dementia with Lewy bodies and Alzheimer’s disease, Journal of Neuroimaging, 25(2), 2015, 269-274.
54. K. Kantarci: Proton MRS in mild cognitive impairment, Journal of Magnetic Resonance Imaging, 37(4), 2013, 770-777.
55. J. Graff-Radford, B.F. Boeve, M.E. Murray, T.J. Ferman, N. Tosakulwong, T. Lesnick: Regional proton magnetic resonance spectroscopy patterns in dementia with Lewy bodies, Neurobiology of Aging, 35(6), 2014, 1483-1490.
56. T. Ernst, L. Chang, R. Melchor, C.M. Mehringer: Frontotem – poral dementia and early Alzheimer disease: differentation with frontal lobe H-1 MR spectroscopy, Radiology, 203, 1997.
57. O. Kizu, K. Yamada, H. Ito, T. Nishimura: Posterior cingulate metabolic changes in frontotemporal lobar degeneration detected by magnetic resonance spectroscopy, Neuroradiology, 46(4), 2004, 277-281.
58. K. Kantarci, R.C. Petersen, B.F. Boeve, D.S. Knopman, D.F. Tang-Wai, P.C. O’Brien: 1H MR spectroscopy in common dementias, Neurology, 63(8), 2004, 1393-1398.
59. M. Mihara, N. Hattori, K. Abe, S. Sakoda, T. Sawada: Magnetic resonance spectroscopic study of Alzheimer’s disease and frontotemporal dementia/Pick complex, Neuroreport, 17(4), 2006, 413-416.
60. A.G. Murley, K.A. Tsvetanov, M.A. Rouse, P.S. Jones, K. Svaerke, T.A. Carpenter: Proton magnetic resonance spectroscopy in frontotemporal lobar degeneration-related syndromes, medRxiv, 2021.
61. H. Sarac: Proton Magnetic Resonance Spectroscopy in Huntington’s Disease Accompanying Neuroborreliosis, Psychiatria Danubina, 29(2), 2017, 226-230.
62. I.M. Adanyeguh: Expanded neurochemical profile in the early stage of Huntington disease using proton magnetic resonance spectroscopy, NMR in Biomedicine, 31(3), 2018.
63. J.M. Padowski: Neurochemical correlates of caudate atrophy in Huntington’s disease, Movement Disorders, 29(3), 2014, 327-335.
64. A. Sturrock: Magnetic resonance spectroscopy biomarkers in premanifest and early Huntington disease, Neurology, 75(19), 2010, 1702-1710.
65. K.M. Swanberg: Quantifying the metabolic signature of multiple sclerosis by in vivo proton magnetic resonance spectroscopy: current challenges and future outlook in the translation from proton signal to diagnostic biomarker, Frontiers in Neurology, 10, 2019, 1173.
66. J. Sun, Jubao: Metabolic changes in normal appearing white matter in multiple sclerosis patients using multivoxel magnetic resonance spectroscopy imaging, Medicine, 96(14), 2017.
67. F. Aboul-Enein, Fahmy: Reduced NAA-levels in the NAWM of patients with MS is a feature of progression. A study with quantitative magnetic resonance spectroscopy at 3 Tesla, PLoS One, 5(7), 2010.
68. I. Mader: Serial proton MR spectroscopy of contrast-enhancing multiple sclerosis plaques: absolute metabolic values over 2 years during a clinical pharmacological study, American Journal of Neuroradiology, 21(7), 2000, 1220-1227.
69. M.F. Farez: Decision-making impairment in patients with multiple sclerosis: a case – control study, BMJ, open 4(7), 2014.

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-513e6456-10d8-422f-8ade-4e1a416b8d3f