تصویربرداری آلزایمر

آلزایمر (زوال عقل) سندرم اکتسابی است که در آن فرد در یکی از شش حوزه شناختی زیر دچار اختلال پیشرونده می شود: توجه پیچیده ، عملکرد اجرایی ، یادگیری و حافظه ، زبان ، عملکرد ادراکی- حرکتی و / یا شناخت اجتماعی. این نقایص شناختی را نمی توان به اختلال روانی دیگری نسبت داد (به عنوان مثال ، افسردگی یا اسکیزوفرنی) و باید آنقدر شدید باشد که بتواند با عملکرد مستقل روزانه تداخل داشته باشد تا طبق نسخه DSM-V به عنوان “اختلال عمده عصب شناختی” (NCD عمده) طبقه بندی شود. این انتخاب جدید در اصطلاحات    DSM-V برای این منظور انتخاب شده است که بتواند “اختلال عصبی شناختی خفیف” (معادل اختلال شناختی خفیف (MCI) و / یا زوال عقل پیش از میلاد) را تعریف کند ، با تمایز کلیدی در افرادی که خفیف هستند NCD در عملکرد روزمره مستقل باقی می ماند. این تغییر در تشخیص NCD در اسرع وقت از این درک ناشی می شود که این بیماری ها دارای مرحله طولانی تولید هستند که در آن تشخیص زودرس و درمان زودرس ممکن است اثرات مفیدی داشته باشد. نکته مهم ، NCD خفیف همیشه پیش درآمد NCD اصلی (زوال عقل) نیست و تشخیص به افت بیشتری نیاز ندارد. در ارزیابی بیماران مشکوک به زوال عقل ، تصویربرداری عصبی نقش مهمی در ایجاد تشخیص و زیرگروهی علت اصلی اختلال شناختی دارد.

آیا می توانید آلزایمر را در MRI ببینید؟ MRI می تواند ناهنجاری های مغزی مرتبط با اختلال شناختی خفیف (MCI) را تشخیص دهد و می تواند برای پیش بینی بیماران مبتلا به MCI در نهایت به بیماری آلزایمر موثر باشد. در مراحل اولیه بیماری آلزایمر ، ممکن است اسکن MRI از مغز طبیعی باشد.

نقش تصویربرداری آلزایمر

تصویربرداری آلزایمر یکی از مهمترین آزمایش های جانبی در کار بالینی بیمار مشکوک به زوال عقل است. تصویربرداری آلزایمر به طور فزاینده ای در شناسایی دلایل اساسی زوال عقل مفید است. اگرچه برای اکثر بیماریهای ایجادکننده زوال عقل ، هیچ معیار تصویربرداری خاصی در معیارهای تشخیص بالینی تدوین نشده است ، اما قابل توجه است که تجدید نظرهای اخیر در معیارها به طور فزاینده ای شامل تصویربرداری است.

آیا زوال عقل در MRI قابل مشاهده است؟ از MRI می توان برای رد سایر دلایل ، یافتن الگوهای مشخصی از آسیب مغزی و افتراق بین انواع زوال عقل استفاده کرد. اسکن مغز همیشه در افراد مبتلا به زوال عقل ناهنجاری را نشان نمی دهد ، زیرا گاهی اوقات هیچ تغییر قابل مشاهده ای در مغز مشاهده نمی شود.

مدالیته های تصویربرداری آلزایمر

1. والیومتری

والیوم مغز محاسبه شده از تصاویر تشدید مغناطیسی در تصویربرداری آلزایمر برای کمک به تشخیص بیماران مبتلا به زوال عقل بالقوه است ، به شرطی که خطای اندازه گیری کم و قابلیت اطمینان بالایی داشته باشند. انطباق خوبی با محاسبات والیومتریک گزارش شده است. ارزیابی در تصاویر وزن دار کرونال یا 3D T1 ، در MRI یا CT کرونال ، با زاویه در امتداد مرز پشتی ساقه مغز یا عمود بر کمیسور قدامی-کمیسور خلفی (AC-PC) انجام می شود. یک تخمین بصری از ارتفاع هیپوکامپ ، عرض تمپورال گیجگاهی بطن جانبی و عرض شکاف کوروئید ، یک مقیاس درجه بندی بینایی 5 درجه ایجاد می کند.

Manual outlining مدتهاست به عنوان دقیق ترین روش اندازه گیری حجم ساختارهای مختلف در مغز در نظر گرفته می شود و هنوز هم به عنوان استاندارد طلایی در نظر گرفته می شود. ارزیابی دستی از چند طریق قابل انجام است و متداول ترین شکل کشیدن خط در اطراف منطقه مورد نظر در تمام برشهای مجاور است که در آن منطقه می تواند در تصویر 3D MR مشاهده شود. از روش های دیگر مانند روش های شمارش نقطه ای استریولوژیک نیز می توان استفاده کرد.

از چه اسکنی برای تشخیص آلزایمر استفاده می شود؟ اسکن مغزی – با استفاده از توموگرافی کامپیوتری (CT) یا تصویربرداری تشدید مغناطیسی (MRI) – به طور کلی در ارزیابی استاندارد بیماری آلزایمر و سایر اشکال زوال عقل گنجانده شده است.

1. 1.  پرفیوژن   (ASL)

ASL PWI از مولکول های ورودی آب در خون به عنوان ماده حاجب درون زا استفاده می کند. این “برچسب مغناطیسی” به اسلایس مدنظر تحویل داده می شود و کنتراست تصویر را با سرعت تعیین شده توسط CBF محلی تغییر می دهد. به طور معمول ، دو تصویر بدست می آیند و نقشه CBF با کم کردن تصویر برچسب مغناطیسی از تصویر کنترل تولید می شود. طبق روش برچسب گذاری ، ASL را میتوان به زیر گروههایی تقسیم کرد: یعنی ASL پیوسته ، پالسی و سرعت انتخابی. مطالعاتی برای افزایش بهینه سازی برچسب ASL با طرح های برچسب گذاری برای بهبود کارایی برچسب گذاری انجام شده است. مطالعات ASL به طور کلی کاهش پرفیوژن قابل توجهی را در مناطق مختلف مغز در AD بالینی نشان داده است. این شامل لوب های گیجگاهی ، جداری و پیشانی و همچنین PCC است که ممکن است همیشه با آتروفی مطابقت نداشته باشد. ثابت شده است که نارسایی پرفیوژن با شدت بیماری ارتباط دارد. به عنوان مثال ، یکی از مطالعات اولیه ASL گزارش داد که کاهش کل مغز CBF و rCBF جداری و PCC در بیماران AD با نمره ارزیابی شناختی آنها ارتباط دارد. یک مطالعه اخیر پرفیوژن ASL توانسته است کاهش کمی قابل توجهی از rCBF مطلق در پرکینئوس و PCC در بیماران AD را در مقایسه با گروه کنترل سالم همسان تشخیص دهد.

کدام روش تصویربرداری ویژه بیماری آلزایمر است؟ اسکن PET / CT می تواند به تمایز بیماری آلزایمر از انواع دیگر زوال عقل کمک کند. آزمایش پزشکی هسته ای دیگری به نام اسکن توموگرافی با انتشار تک فوتون (SPECT) نیز برای این منظور استفاده می شود.

DTI:

DTI یکی از موثرترین ابزارهای MR برای بررسی آناتومی مغز است. علاوه بر ماده خاکستری ، مطالعات هیستوپاتولوژیک نشان می دهد که ماده سفید نیز هدف خوبی برای تشخیص زودرس AD و برای نظارت بر پیشرفت بیماری است ، که به شما اجازه می دهد از DTI برای مطالعه بیماران AD در داخل بدن استفاده کنید. معیارهای اصلی DTI ، ضریب دیفیوژن آشکار و ارزیابی مستقیم از White Matter را ارائه می دهد و ممکن است به عنوان نشانگر زیستی جدید برای AD استفاده شود. این یافته ها در ارتباط با ارزیابی های شناختی ، میزان پیشرفت AD و همچنین قادر به تمایز بین گروه های مختلف از جمله اختلال شناختی خفیف ، AD و سایر زوال عقل بودند. از آنجا که اسکنرهای MR به طور گسترده در دسترس ، غیرتهاجمی و قابل اعتماد هستند ، علاقه به استفاده از DTI برای تشخیص AD افزایش می یابد. ارتباط AD ، مشکلات ارزیابی بالینی ، ضعف در معیارهای تشخیصی فعلی ، نیاز فوری به تشخیص زودهنگام AD و استفاده محدود از DTI در این زمینه بالینی ، دلایل اصلی بررسی مفاهیم DTI و کاربرد بالینی آن در مدیریت AD است. آنالیز DTI در AD اختلالات ساختاری مغز را بیشتر در مناطقی که معمولاً تحت تأثیر قرار می گیرند از جمله ناحیه هیپوکامپ ، ناحیه گیجگاهی ، سینگولاتور خلفی و پینه پینه ای نشان داده است.

چگونه بیماری آلزایمر را تأیید می کنید؟ لازم به ذکر است که بیماری آلزایمر تنها پس از مرگ ، با پیوند دادن اقدامات بالینی با بررسی بافت مغز در کالبد شکافی ، می تواند به طور قطعی تشخیص داده شود. گاهی اوقات ، نشانگرهای زیستی – اقدامات مربوط به آنچه در داخل بدن بدن اتفاق می افتد – برای تشخیص آلزایمر استفاده می شود.

4. fMRI
   1. fMR(rest)

   کانکتیویتی در تصویربرداری تشدید مغناطیسی عملکردی در حالت استراحت (rsfMRI) یک نشانگر زیستی در حال ظهور AD است که نویدبخش تشخیص زودرس میباشد. rsfMRI به طور غیر مستقیم پردازش عصبی در مغز را با استفاده از اکسیژن رسانی خون اندازه گیری می کند و می تواند برای شناسایی شبکه های توزیع شده فضایی مورد استفاده قرار گیرد. انستیتوی ملی انجمن پیری – آلزایمر ، اتصال عملکردی rsfMRI را به عنوان یک نشانگر زیستی بالقوه آسیب عصبی ، در مرحله اولیه تأیید ، فهرست می کند. ادبیات موجود در واقع بیشتر از مقایسه مقطعی اثبات مفهوم افراد سالمند از نظر شناختی سالم با بیمارانی است که از علائم AD خفیف (MCI) یا شدید (زوال عقل) رنج می برند. rs-fMRI اختلال در اتصال عملکردی (FC) بین ساختارهایی را که بخشی از شبکه حالت پیش فرض (DMN) هستند در مرحله اولیه AD و اختلال شناختی خفیف (MCI) نشان داده است. rs-fMRI یک تکنیک امیدوار کننده است که می تواند نقص عملکردی در اوایل بیماری آلزایمر را شناسایی کند و شکاف بین آسیب شناسی مولکولی (PET آمیلوئید) و تخریب عصبی صریح را با از دست دادن بافت (آتروفی MRI) از بین ببرد.

   2. fMR(task)

   اندازه هیپوکامپ راست ممکن است امیدوار کننده ترین این اقدامات برای کاندیداها در یک زمینه اهرمی باشد. این برآوردهای اولیه از قابلیت اطمینان و قدرت آزمایش مجدد ، ارزیابی رمزگذاری fMRI-task را به عنوان یک نشانگر زیستی بالقوه برای سیگنال اثر در آزمایشات اکتشافی و اثبات مفهوم در AD خفیف توجیه می کند. fMRI-task ممکن است به طور بالقوه به تشخیص سیگنال اثر کمک کند و برنامه های توسعه اولیه را برای درمان های جدید AD نشان دهد.

   کدام قسمت از مغز به آلزایمر مرتبط است؟ در ابتدا ، بیماری آلزایمر به طور معمول سلول های عصبی و اتصالات آنها را در قسمت های مغز درگیر در حافظه ، از جمله قشر انتورینال و هیپوکامپ از بین می برد. بعداً مناطقی از قشر مخ را تحت تأثیر قرار می دهد که مسئول زبان ، استدلال و رفتار اجتماعی هستند.

5. حساسیت تصویربرداری وزنی (SWI)

SWI خونریزی گسترده تر مغز را نسبت به تکنیک های استاندارد MRI نشان داده و اجازه تشخیص رادیولوژیک آنژیوپاتی آمیلوئید مغزی را در تصویربرداری آلزایمر می دهد. SWI را به عنوان یک ابزار تشخیصی حساس تر از MRI استاندارد مغز برای ارزیابی بیماران مبتلا به زوال عقل میشناسند. تصویربرداری مغزی SWI MR ممکن است کاربرد بالینی قابل توجهی داشته باشد. تشخیص افتراقی خونریزی شامل فشار خون بالا و تروما است. آنژیوپاتی آمیلوئید مغزی همراه با خونریزی شناخته شده است که در بیماران مبتلا به بیماری آلزایمر شیوع دارد ، اما ممکن است در ارزیابی بالینی و تصویربرداری استاندارد از مغز شناخته نشود. نمایش خونریزی های بیشمار در SWI ، در مقایسه با GE-T2*  ، ممکن است یک روش حساس تر برای تشخیص آنژیوپاتی آمیلوئید مغزی به عنوان یک عامل موثر در زوال عقل بیمار باشد. مطالعات سیستماتیک و پی در پی با استفاده از SWI برای ارزیابی اختلالات شناختی خفیف و زوال عقل ممکن است به روشن شدن رابطه آشکار آنژیوپاتی آمیلوئید مغزی و خونریزی با بیماری آلزایمر کمک کند. SWI ممکن است در مدیریت بالینی بیماران مبتلا به زوال عقل و بیماری آلزایمر و همچنین برنامه های تحقیقاتی قابل توجهی برای تعیین نقش آنژیوپاتی آمیلوئید مغزی و خونریزی های خفیف در پاتوفیزیولوژی زوال عقل کاربرد قابل توجهی داشته باشد.

بیماران آلزایمر چه حسی دارند؟ سرانجام ، بیشتر آنچه ما فکر آگاهانه می دانیم از بین می رود. اما جنبه های عاطفی بیماری ممکن است به همان اندازه برای دوستان و خانواده ای که به عنوان مراقب خدمت می کنند ، به همان اندازه مهم باشد. از طرف منفی ، مبتلایان به آلزایمر ممکن است احساس خشم ، اضطراب ، افسردگی ، ترس و تنهایی داشته باشند.

یادگیری ماشین

اکثر رویکردهای یادگیری ماشینی از داده های سلامت الکترونیکی تنها می توانند یک نقطه نهایی واحد را پیش بینی کنند. توانایی شبیه سازی همزمان ده ها ویژگی بیمار گام مهمی در جهت داروی شخصی برای بیماری آلزایمر است. پردازش مقادیر زیادی از تصویربرداری آلزایمر کار ساده ای نیست و محققان توجه خود را به یادگیری ماشین معطوف کرده اند ، مجموعه ای از الگوریتم های رایانه که به طور خودکار خروجی خود را با هدف مورد نظر سازگار می کند. از آنجا که AD یک بیماری پیچیده است که تغییرات ساختاری و عملکردی ناهمگن را در سطح مغز نشان می دهد ، این تکنیک ها می توانند به درک عمیق تری از جنبه های جدید پیشرفت AD منجر شوند. در حقیقت ، رویکردهای ML به ویژه به تغییرات خاص بیماری توزیع شده در بسیاری از مطالعات تصویربرداری ساختاری و عملکردی انسان حساس هستند. آنها برای شناسایی الگوهایی در داده ها طراحی شده اند که بین چندین کلاس تفاوت قائل می شوند. طبقه بندی ML روش های پیش بینی قدرتمندی را برای وضعیت بیماری یک فرد ارائه می دهد. الگوریتم های ML را می توان با موفقیت در داده های تصویربرداری چند حالته یا DTI برای درک فعلی مکانیسم های اتصال ساختاری و عملکردی AD و MCI در تصویربرداری آلزایمر اعمال کرد.

علت اصلی آلزایمر چیست؟ دانشمندان هنوز به درستی درک نمی کنند که چه چیزی باعث بیماری آلزایمر در بیشتر افراد می شود. علل آن احتمالاً شامل ترکیبی از تغییرات وابسته به سن در مغز ، همراه با عوامل ژنتیکی ، محیطی و سبک زندگی است.