Lo strumento del neuroimaging morfologico: indicazioni e limiti. Luca Roccatagliata Università degli Studi di Genova

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1 Lo strumento del neuroimaging morfologico: indicazioni e limiti Luca Roccatagliata Università degli Studi di Genova

2 Neuroimaging strutturale nella diagnosi differenziale e diagnosi precoce 1) Coreclinicalcriteriathatcouldbeusedbyhealthcareproviderswithout accesstoadvancedimagingtechniques (i.e. esclusione di cause di demenza non-ad ) 2) Researchcriteriathatcouldbeused in clinicalresearchsettings, includingclinicaltrials (i.e. approccio inclusivo e uso delle neuroimmagini come biomarker a supporto della diagnosi) Bibliografia suggerita: the diagnosisofmild cognitive impairment due to Alzheimer sdisease: Recommendationsfrom the National Institute on Aging-Alzheimer sassociationworkgroups on diagnosticguidelinesfor Alzheimer sdisease. Alzheimer Dement 2011

3 Diagnosi di esclusione Tradizionalmente, l imaging viene utilizzato per escludere cause trattabili di demenza (e. g. ematomi, NPH, tumori) Tali condizioni rappresentano una piccola proporzione rispetto a cause molto più comuni di demenza L uso della TC permette l identificazioni di cause trattabili di demenza in una percentuale variabile tra l 1% ed il 10% (1) Clarfield AM. The decreasingprevalenceofreversibledementias: anupdatedmeta-analysis. ArchivesofInternal Medicine 2003 (2) Hejl AM et al. Potentiallyreversibleconditions in 1000 consecutive memory clinic patients. Journal ofneurology, Neurosurgery, and Psychiatry 2002

4 Chronic Subdural Hematoma

5 Diagnosi di esclusione Farina et al. su 513 pazienti afferenti a una memory clinic hanno identificato in 7.2% cause potenzialmente reversibili di demenza. In tutti già presente un sospetto clinico di condizioni patologiche identificabili alla TC. Secondo Condeferl uso di routine della TC modifica la diagnosi nel 12% dei casi e la gestione del paziente nell 11%, principalmente a causa della identificazione di patologia vascolare (1) Farina E et al. Observations on dementiaswithpossiblyreversiblesymptoms. Aging 1999 (2) Condefer KA et al. Clinical utility ofcomputedtomography in the assessmentofdementia: a memory clinic study. International Journal ofgeriatricpsychiatry 2004

6 Diagnosi di esclusione La RM può essere usata con lo stesso scopo della TC ma risulta più sensibile nella diagnosi di cause strutturali di demenza Inoltre la RM è più sensibile nella diagnosi di alterazioni della sostanza bianca su base micro-angiopatica e nella identificazione di micro-sanguinamenti Nei casi di demenza rapidamente progressiva la RM essere importante strumento diagnostico per identificare cause di demenza non AD (e.g. CJD) (1) (1) MeissnerBet al MRI lesionprofiles in sporadiccreutzfeldt-jakobdisease. Neurology 2009

7 RM e patologia vascolare ischemica La assenza di modificazioni su base vascolare alla RM esclude la diagnosi di demenza vascolare Una sostanziale proporzione di pazienti con deterioramento cognitivo mostra alterazioni di segnale su sequenze T2 pesate indicative di patologia vascolare ischemica dei piccoli vasi L identificazione di patologia vascolare può avere importanza nella strategia terapeutica (modificazione di fattori di rischio cerebrovascolare)

8 Periventricularhyperinten sities around frontal horns and along the bodies of lateral ventricles: small caps (a), large caps (b), extending caps (c), thin lining (d), smooth halo (e), and irregular halo (f) Mantyla, R. et al. Stroke 1997;28: Copyright 1997 American Heart Association

9 Microbleeds e AD Micro-sanguinamenti ( microbleeds ) sono identificabili come puntiformi alterazioni di segnale ipointense nelle sequenze T2* pesate (o SWI) La prevalenza aumenta con l età; nelle persone con AD la prevalenza è >20% Sembra esistere una correlazione tra microbleeds e livelli liquorali di Aβ e i microbleeds sono considerati come espressione di angiopatia amiloide Microbleeds sono associati a ridotta sopravvivenza

10 Microbleeds Lee S et al. J NeurolNeurosurg Psychiatry 2004

11 Neuroimaging strutturale nella diagnosi differenziale e diagnosi precoce 1) Coreclinicalcriteriathatcouldbeusedbyhealthcareproviderswithout accesstoadvancedimagingtechniques (i.e. esclusione di cause di demenza non-ad ) 2) Researchcriteriathatcouldbeused in clinicalresearchsettings, includingclinicaltrials (i.e. approccio inclusivo e uso delle neuroimmagini come biomarker a supporto della diagnosi) Bibliografia suggerita: the diagnosisofmild cognitive impairment due to Alzheimer sdisease: Recommendationsfrom the National Institute on Aging-Alzheimer sassociationworkgroups on diagnosticguidelinesfor Alzheimer sdisease. Alzheimer Dement 2011

12 Uso di biomarkers nella identificazione pre-clinica della demenza From MCI towellinto the moderate dementia stage of AD, structuralmarkers are more sensitive tochange than are markers of Aβ deposition (imaging or CSF) In asymptomaticto MCI amyloidmarkers show more substantial abnormalities than do structuralmarkers

13 Atrofia cerebrale come biomarker di neurodegenerazione nella AD L atrofia temporale mesiale invecchiamento (29%) decadimento cognitivo lieve (59 78%) AD (71 96%, a seconda della gravità della malattia) L atrofia temporale mesiale è associata alla presenza di modificazioni patologiche AD correlate (stadi di Braak e criteri neuropatologici per AD) L inclusione della atrofia del MTL come criterio diagnostico di AD (indipendentemente dall età) richiede l esclusione di altre cause di alterazione strutturale del MTL (ischemia bilaterale, epilessia del lobo temporale, storia di encefalite erpetica)

14 Atrophyof the hippocampus and temporalcortex in the AD

15 Researchcriteriafor the diagnosisofad ProbableAD:corediagnosticcriteriaplus one or more supportivefeatures Corediagnosticcriteria Presenceofanearly and significantepisodicmemoryimpairment Supportivefeatures Presenceofmedialtemporallobeatrophy (referencedtowellcharacterisedpopulationwithagenorms) Volume loss ofhippocampi, entorhinalcortex, amygdalaevidencedon: -MRI with qualitative ratingsusingvisualscoring or - Quantitative MRI volumetryofregionsof interest (1) Dubois, B. et al. Researchcriteriafor the diagnosisof Alzheimer sdisease: revising the NINCDS ADRDAcriteria. LancetNeurol. (2007).

16 MTL regionalatrophy: visual rating 0 = absent, 1 = minimal 2 = mild From: ScheltensP, et al. JNeurolNeurosurgPsychiatry 1992 ScheltensPet al JNeurol = moderate 4 = severe Interobserver agreement (kappa values) 0.44 (with SE T1-w sequence) 0.51 (with IR T1-w)

17 Automatedsegmentationof the hippocampus (a) Sagittal view shows four bounding box limits around amygdalo-hippocampal complex (b) Sagittal view shows two seed voxels placed in hippocampal head (red) and amygdala (green) (c) Sagittal view shows algorithm automatically segmenting structure (d) Three-dimensional surface renderings corresponding to automated segmentations of hippocampus and amygdala From: Colliot O et al. Radiology 2008

18 Early Cafe Drawing, ink on paper Art and the brain: The influenceoffrontotemporaldementia on anaccomplishedartist. ChangMellet al. Neurology 2003

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