Hjerneatrofi målt med MR Kan vi bruke det i klinisk praksis?
MR anbefalinger
MS diagnose Disseminering i TID Ny(e) lesjon(er) Dette krever to MR undersøkelser ELLER Ikke-oppladende og oppladende lesjon(er) på én og samme undersøkelse Dette kan sees bare ved én MR undersøkelse
MS diagnose Disseminering i ROM (SPACE) Lesjon(er) i minst to MS-spesifikke Periventrikulær Kortikal/Juxtacortical Infratentoriell Intramedullær I synsnerven lokalisasjoner: Moen SM et al Tidsskr Nor Legeforen 2016; 136:1373-6 DOI: 10.4045/tidsskr.15.1361
MR-vurderinger/besvarelser Beskriv ved første gangs utredning: Er det hvitsubstanslesjoner? 1.Ligger noen i MS-spesifikke områder? (periventrikulær, juxtacortical, infratentoriell, intramedullar) 2.Lader noen opp kontrast? 3. MR-kriterier for DIS og DIT - oppfylt? 4. Evt. gi forenklet total nr lesjoner (<10, 10-20, >20) Er det tegn til atrofi? Evt. andre funn / bifunn Passer generelt radiologisk utseende med MS? Hovedpoenger ved kontroll (etablert MS-diagnose, forenklet svar): 1.Er det nye lesjoner? 2.Lader noen opp kontrast? 3.Progredierer atrofien? 4.Evt andre funn / bifunn Moen SM et al Tidsskr Nor Legeforen 2016; 136:1373-6 DOI: 10.4045/tidsskr.15.1361
Felles MR protokoll MR av hjernen ved MS-diagnostikk og oppfølging: 1.Sagittal 3D T1MPRAGE (eller tilsvarende) (Valgfri sekvens ved oppfølging) 2. Sagittal 3D FLAIR 3. Aksial diffusjon K+ 4. Aksial T2 5. 3D T1 etter kontrast (identisk T1 sekvens før kontrast, det bør gå minst 5 minutter mellom injeksjon og starten av sekvensen) 6. Eventuelt 3D DIR 7. Eventuelt koronal T2 FS ved klinisk mistanke om optikus nevritt 8. Eventuelt aksial 2D FLAIR ( 3 millimeter (mm) snitt hvis man ikke kan gjøre 3D) Moen SM et al Tidsskr Nor Legeforen 2016; 136:1373-6 DOI: 10.4045/tidsskr.15.1361
MR av hjernen ved natalizumab/pml-overvåkning 1. Sagittal 3D T1 MPRAGE eller tilsvarende (eventuelt aksial 2D T1 hvis ikke teknisk mulighet for 3D) 2. Sagittal 3D FLAIR (eventuelt koronal og sagittal 2D FLAIR hvis ikke mulighet for 3D) 3. Aksial diffusjon (vinklet slik man vanligvis vinkler ved diffusjon) 4. Aksial T2 TSE/FSE/SE Moen SM et al Tidsskr Nor Legeforen 2016; 136:1373-6 DOI: 10.4045/tidsskr.15.1361
MS-protokoll for MR medulla Indikasjoner: Ved atypiske / uklare funn intracerebralt og for hjelp i MS diagnostikk (f. eks 1. gangs undersøkelse) Ved kliniske symptomer fra medulla for å utelukke annen patologi Ellers ikke rutinemessig. Protokoll MR medulla ved MS: Etter kontrast (hvis tas etter MR caput) ellers ikke kontrast; Sag. T1 og T2 gjennom hele medulla hvis us. av medulla er rekvirert på henvisning Ax T1 og Ax T2 i aktuelle områder med lesjoner. Supplerende sag STIR evt sag PSIR*. Snittykkelse max 3 millimeter, gjerne 2 millimeter. *Phase sensitive inversion recovery Moen SM et al Tidsskr Nor Legeforen 2016; 136:1373-6 DOI: 10.4045/tidsskr.15.1361 8
MR ved natalizumab/pmlovervåkning Rutinemessig MR-kontroll av hjernen uten kontrast anbefales hver 3-6. måned for natalizumab-behandlede pasienter som er anti- JC-virus positive dersom behandlingen kontinueres MR anbefales hver 12. måned for de som er anti- JC-virus negative.
Markører for progresjon av MS- Bakgrunn PP-MS Variabler som predikerer progresjon: mann, kortere sykdomsvarighet, langsommere gangtest på baseline (*), reduksjon i EDSS score, reduksjon av hjernevolum over 2 år MRI:EDSS progresjon og utvikling av hjerne atrofi i de første 2 år predikerte EDSS etter 10 år 1 RRMS Hjerne atrofi etter 5 års oppfølging er assosiert med progresjon av uførhet (EDSS) ved MS 3 Bedre assosiasjon mellom grå substans atrofi og sykdomsprogresjon enn hvit substans atrofi 3 1 Khaleeli Z. Ann Neurol 2008 Jun;63(6):790-3. doi: 10.1002/ana.21375 3 JacobsenCet al JNNP(2014)
Prediksjon av utvikling Har atrofimål en tilleggsverdi? Atrofimål av hele hjernen + sentral atrofi predikerte EDSS etter 10 år Kombinasjon av endring i lesjonsvolum og atrofi bedre enn de enkelte mål hver for seg Popescu V et al JNNP 2013
Prediktorer for sykdoms progresjon 241 pas med baseline (BL) MRI 9 års follow-up BL GM volum og EDSS er de beste langtids prediktorer av sykdomsprogresjon hos RRMS pasienter med relativt langsom og benign sykdomsutvikling. BL GM volum predikerte Overgang fra RR til SP (OR 0.79; CI 0.7-0.9), Progresjon av EDSS (OR 0.85; CI 0.77-0.93), Oppnåelse av EDSS 4 (OR 0.8; CI 0.7-0.9), tid til oppnåelse av EDSS 4 (HR 0.88; CI 0.82-0.94) Lavorgna, Mult Scler 2014
Depresjon og fatigue Kjønn, alder, sykdomsvarighet og konvensjonelle MR karakteristika skilte ikke mellom D-MS og nd-ms pasienter. Distribusjon av lesjoner og atrofi av hvit substans ikke relatert til depresjon og fatigue. Atrofi av regioner i frontal, og frontotemporale corticosubcorticale baner er assosiert med depresjon og fatigue. Volumet/load av fokale T2 lesjoner ingen innflytelse på tilstedeværelse eller alvorlighet av disse symptomene KONKLUSJON: Depresjon ved MS er knyttet til atrofi av kortikale regioner lokalisert i begge frontal lapper. Et distribuert mønster av GM atrofi bidrar til samtidig tilstedeværelse av depresjon og fatigue hos disse pasientene. Gobbi C et al Mult Scler 2014
Kognisjon og atrofi ved MS Moderat korrelasjon mellom kognitiv prestasjon og hvit substans lesjons volum Sterkere korrelasjon mellom ulike mål på atrofi og reduksjon i kognisjon (ventrikkel størrelse, corpus callosum atrofi and hjernevolum) A Papathanasiou et al 2015 14
Kognisjon 50 RRMS pasienter og 31 friske kontroller totalt lesjonsvolum, 3. ventrikkel bredde, corpus callosum og thalamus atrofi 38% kognitiv dysfunksjon Neuropsykologiske mål hadde en sterk korrelasjon til alle MR atrofi mål og en svak eller moderat korrelasjon til lesjonsvolum. Thalamus areal - mest sensitive MR markør for hukommelse, psykomotoisk hastighet og TMTB. Thalamus atrofi predikerer klinisk betydningsfull kognitiv reduksjon hos RRMS pasienter. A Papathanasiou et al 2015 TMTB = trail making test B
Kortikale atrofimønstre 208 pas med langvarig MS (sykdomsvarighet= 20.2 ± 7.1 år) 60 alders- og kjønnsmatchede kontroller Fant flere kortikale atrofimønstre som er relevante for MS Kortikal atrofi ved MS utvikler seg (delvis) etter et distinkt anatomisk mønster. Sterkere assosiasjon mellom disse kortikale atrofimønstrene med klinikk (spesielt kognitiv dysfunksjon) enn global kortikal atrofi. Steenwijk et al Brain 2016
Serial MRI in a patient with relapsing remitting multiple sclerosis Wattjes, M. P. et al. (2015) MAGNIMS consensus guidelines on the use of MRI in multiple sclerosis establishing disease prognosis and monitoring patients Nat. Rev. Neurol. doi:10.1038/nrneurol.2015.157
Visuell eller automatisk metode?
Serial T1-weighted MRI scans in a patient with multiple sclerosis Wattjes, M. P. et al. (2015) MAGNIMS consensus guidelines on the use of MRI in multiple sclerosis establishing disease prognosis and monitoring patients Nat. Rev. Neurol. doi:10.1038/nrneurol.2015.157
Vurdering av atrofi Kan bruke visuelle, semikvantitative metoder Påvirket av den som tolker bildene Bruke volumetriske metoder Objektive men stiller krav til bildekvaliteten NB! Pseudoatrofi Pga oppstart av behandling, andre faktorer som påvirker hjernen eks alkohol, røyking, dehydrering, BMI og genetikk
Kortikal atrofi (GCA) Grade 0 = ingen atrofi Grade 1 = lett utvidelse av sulci uten synlig volumtap i gyri Grade 2 = tydelig utvidelse av sulci og volumtap i gyri Grade 3 = alvorlig atrofi/ endestadium av atrofi
Tolking GCA 0 = alltid normalt GCA 1 = normalt <70 år GCA 2= normalt >70 år Vær konsekvent (alltid FLAIR eller T1, T2 kan overestimere) Generelt Men dersom tydelig fokalt oppgi dette: Frontalt/parietalt/tempor alt/occipitalt? Bi/unilateralt? Wahlund et. Al 2013 og Barkhof et al 2011
Kvantitative (dataanalyser) Fritt tilgjengelige og gratis software Freesurfer SPM FSL Inhouse software Krever samarbeid med den gruppen som laget programmet Kommersielle produkter NeuroQuant (based on Freesurfer) NiCE (Nordic Neurolab) Icometrix osv Disse tilbyr support
Data analyser Ofte: segmentering av grå/ hvit substans og CSF til adskilte volumer Annet: segmentering av lesjoner Input: Vanligvis T1 volum opptak, eller ulike volumer F Kurth Nature protocols 2015
Volumetriske metoder SIENAX og SIENA13 for tverrsnitts- og longitudinelle atrofi målinger. Del av FMRIB software library (http://www.fmrib.ox.ac.uk/fsl) FreeSurfer Software Suite An open source software suite for processing and analyzing (human) brain MRI images. http://freesurfer.net/ Smith 2002 Signifikant korrelasjon til histologisk kortikal Tykkelse Popescu V et al 2016
Like sekvenser muliggjør gruppesammenligninger Cortical thickness and surface area relate to specific symptoms in early Multiple Sclerosis (Nygaard et al, MSJ 2014)
LESION QUANT
LESION QUANT
Freesurfer Ikke for klinisk bruk Ikke koblet til pasientdata/kliniske systemer Må sammenlignes med kontrollgruppe, ikke normaldatabase Tar lang tid, avhengig av dine dataresurser
Oppsummering Dataprogrammene er her Må valideres Kostnad ved bruk Velge mellom ulike leverandører Hvem skal drifte Evaluering osv Inntil videre visuell vurdering Atrofi er verdifull parameter, mer forskning trengs
Takk til: Hanne F Harbo, PhD Elisabeth G Celius, PhD Piotr Sowa, MD Gro O Nygaard, PhD Hanne F Harbo Piotr Sowa Elisabeth G Celius Gro O Nygaard monbey@ous-hf.no