Czy badanie metodą rezonansu magnetycznego pomogłoby wykryć chorobę Parkinsona?

Choroba Parkinsona polega na powolnie postępujących zaburzeniach neurodegeneracyjnych, a ich przyczyny nie są znane. W jej przebiegu dochodzi do zaniku w mózgu komórek dopaminergicznych, które produkują dopaminę uczestniczącą w procesach takich jak ruch, poznanie i motywacja. Dlatego chorobę charakteryzują różnorakie objawy, m.in.: spowolnienie ruchowe, sztywność mięśni, drżenie spoczynkowe czy zaburzenia chodu i postawy [1].

            Objaw jaskółczego ogona (swallow tail sign) zostały opisany w badaniu rezonansu magnetycznego [2]. Scharakteryzowano go jako ogniskowy owal lub liniowy hiperintensywny obszar w grzbietowo-bocznej istocie czarnej. W badaniach ustalono, że jest to nigrosom-1, czyli największa podgrupa neuronów dopaminergicznych w istocie czarnej. W obrazie rezonansu magnetycznego jaskółczy ogon widoczny jest na przekroju poprzecznym nigrosomu-1 w istocie czarnej śródmózgowia w sekwencjach T2*/SWI o wysokiej rozdzielczości [3, 4]. Nigrosom-1 zwraca wysoki sygnał w przekroju poprzecznym (AXIAL) sekwencji SWI o kształcie liniowym lub przecinka. Otoczony od przodu, po bokach oraz przyśrodkowo przez niskie natężenie sygnału SWI, który przypomina rozszczepiony ogon i stąd skojarzenie [5]. Wykrywany jest u zdrowych pacjentów, natomiast trudny do wykrycia u pacjentów z chorobą Parkinsona [6].

Czy jaskółczy ogon może być potencjalnym biomarkerem obrazowania MRI nigrosomu -1 w istocie czarnej wskazując na degenerację nigralną w chorobie Parkinsona?

            W artykule Thomasa Kau i wsp. autorzy podkreślają, iż problemem w używaniu tej metody jest aktualnie brak powszechnej akceptacji w rutynie klinicznej [7]. Nigrosom-1 zawiera największą liczbę komórek obarczonych chorobą Parkinsona. Brak wysokiego sygnału w SWI czyli brak normalnego wyglądu nigrosomu-1 definiowanego jako objaw jaskółczego ogona jest wiarygodnym objawem choroby Parkinsona [5]. Tak opisany obraz ma dokładność diagnostyczną powyżej 90% [2, 8, 9].  Autorzy licznych publikacji wskazują na nowe możliwości diagnostyczne zarówno w wykrywaniu choroby Parkinsona jak i różnicowaniu  [2, 6, 7, 9, 10]. Sekwencję SWI 3D warto wykonywać u pacjentów z zaburzeniami ruchowymi (ataksje) i poznawczymi, u których występuje otępienie płata czołowo – skroniowego, otępienie ciałka Lewy’ego czy przy podejrzeniu choroby Parkinsona.

Jak zobrazować nigrosom-1 w sekwencji SWI?

Należy wykonać sekwencję o wysokiej rozdzielczości w 3D dedykowaną dla nigrosomu-1. W literaturze dostępne są proponowane parametry skanowania [3]:

• FEEPI, TR / TE 60/30, echo train lengh 5, kąt nachylenia – flip angle 19 °
• Liczba przekrojów: 70
• Rozmiar voxeli – voxel size: 0,55 x 0,55 x 0,7 mm,

oraz (Siemens) [2]:

• echo time (TE) – czas echa  12 millisecond – 12 milisekund
• voxel size – rozmiar voxeli, .23 × .23 × .62 mm³
• image matrix – obraz macierzy, 750 × 960 × 160
• flip angle – kąt nachylenia, 15°
• repetition time (TR) – czas repetycji, 25 millisecond – 25 milisekund
• parallel imaging factor, 2 – równoległy wskaźnik obrazowania
• acquisition time – czas akwizycji, 25 minutes 48 second. – 25 minut 48 sekund

Jaskółka to pozytywny zwiastun. Zapowiedź. W znanym powiedzeniu nie czyni wiosny, ale już ją przepowiada. W badaniu rezonansu magnetycznego, gdzie można dostrzec jej rozdwojony ogonek jest potwierdzeniem prawidłowości. W przypadku pacjentów z zaburzeniami ruchowymi i poznawczymi warto zwrócić uwagę na jego obecność.

Źródła: ↓

1. Sławek J. Choroba Parkinsona. [online] https://www.mp.pl/pacjent/neurologia/choroby/151060,choroba-parkinsona. Data dostępu: 30.01.2021
2. Shams S., Fällmar D., Schwarz S., Wahlund L.-O., van Westen D., Hansson O., i wsp. MRI of the swallow tail sign: a useful marker in the diagnosis of lewy body dementia? AJNR Am J Neuroradiol,  2017.  38(9):1737-1741. doi:10.3174/ajnr.A5274.
3. Jarvis M., Dixon A. i wsp. Swallow tail sign (substantia nigra). [online] https://radiopaedia.org/articles/swallow-tail-sign-substantia-nigra. Data dostępu: 30.01.2021
4. Foster T., Jeremy J., i wsp. Substantia nigra. [online] https://radiopaedia.org/articles/substantia-nigra?lang=us. Data dostępu:   30.02.2021
5. Rezaee A., Dixon A., i wsp.  Nigrosomes. [online] https://radiopaedia.org/articles/nigrosomes. Data dostępu: 30.02.2021
6. Wang N.,  Liu X.,  Li L.,  Zuo C., Wang J.,  Wu P. i wsp. Screening for early‐stage Parkinson’s disease: swallow tail sign on MRI susceptibility map-weighted images compared with PET. JMRI, 2020.  doi.org/10.1002/jmri.27386.
7. Kau T., Hametner S., Endmayr V., Deistung A., Prihoda M., Haimburger E., i wsp. Microvessels may confound the “swallow tail sign” in normal aged midbrains: a postmortem 7 T SW-MRI study.  J Neuroimaging. 2019. 29(1):65-69. doi: 10.1111/jon.12576.
8. Schwarz S. T., Afzal M., Morgan P. S. Bajaj N., Gowland P. A., Auer D. P. The 'swallow tail’ appearance of the healthy nigrosome – a new accurate test of Parkinson’s disease: a case-control and retrospective cross-sectional MRI study at 3T. PLoSOne. 2014. 9(4):e93814.  doi: 10.1371/journal.pone.0093814
9. Cheng Z., Zhang J., He N., Li Y., Wen Y., Xu H., i wsp. Radiomic features of the nigrosome-1 region of the substantia nigra: using quantitative susceptibility mapping to assist the diagnosis of idiopathic Parkinson’s disease. Front Aging Neurosci. 2019. 11:167. doi: 10.3389/fnagi.2019.00167. 
10. Sottini M., Frosini D., Pesaresi I., Costagli M., Biagi L., Ceravolo R., i wsp. MR imaging of the substantia nigra at 7 T enables diagnosis of Parkinson disease. Radiology. 2014. 271 (3):831-838. doi: 10.1148/radiol.14131448.