«Ποσοτικοποίηση του όγκου της απεικόνισης 123 I-DaTSCAN για τη διαφοροποίηση και τη διαβάθμιση του ουσιώδους τρόμου και του παρκινσονισμού»

Συνεργασία

Η Datanalysis σε συνεργασία με την Ιατρική Σχολή Πανεπιστημίου Ιωαννίνων ,με τη μονάδα Ακτινοφυσικής του Αρεταίειου Νοσκομείου και το Ινστιτούτο Βιοεπιστημών και Εφαρμογών, στο Εθνικό Κέντρο Επιστημονικών Ερευνών «Δημόκριτος»  παρουσίασαν το παρόν συνέδριο με θέμα την ποσοτικοποίηση του όγκου της απεικόνισης 123  I- DaTSCAN για τη διαφοροποίηση και τη διαβάθμιση του ουσιώδους τρόμου του παρκινσονισμού. Η έρευνα δημοσιεύθηκε το 2010 στο ΙΕΕΕ International Conference on Science and Social Research (CSSR 2010)

Εισαγωγή

Το Ι- 123- DaTSCAN είναι ένα αντίστοιχο της κοκαϊνης το οποίο περιορίζεται στην προσυναπτική ντοπαμίνη. Η αναπαράσταση των μεταφορέων ντοπαμίνης, οι οποίοι είναι στη μεμβράνη των ντοπαμινεργικών νευρώνων θα ήταν πιθανό να εντοπίσει τον εκφυλισμό της ντοπαμινεργικής νιγροτριαδικής οδού ή την απώλεια των ραβδωτών μεταφορέων ντοπαμίνης. Οι μελέτες SPECT του συγκεκριμένου συστήματος έχουν λάβει βασικό ρόλο στην έρευνα των παρκινσονικών συνδρόμων. Η οπτική ανάλυση της ραβδωτής πρόσληψης είναι η πιο συνηθισμένη ποιοτική  προσέγγιση.

Σκοπός

Η συγκεκριμένη εργασία εκτιμάει κατά πόσο η μαθηματική προσέγγιση των στοιχείων απεικόνισης του ραβδωτού σώματος με επεξεργασία του προγράμματος Matlab θα είχε τη δυνατότητα να διαφοροποιήσει τα παρκινσονικά σύνδρομα (PS), σε διάφορα στάδια, από τον ουσιώδη τρόμο (ET) και ως αποτέλεσμα να αυξηθεί η διαγνωστική ακρίβεια.

Μέθοδοι

Α. Ασθενείς

Η προβολή DaTSCAN SPECT επιτελέστηκε σε μία μελέτη ασθενών με κινητικές διαταρχές. Πιο συγκεκριμένα, κατατέθηκε σε δύο ομάδες ασθενών. Η πρώτη ομάδα συντελούταν από 21 ασθενείς, διαγνωσμένοι με  PS (ποικίλα στάδια) και η δεύτερη ομάδα, αποτελούταν από 11 ασθενέις που είχαν διαγνωστεί με ET (υπήρχε και μια 3η ομάδα 3 φυσιολογικών εθελοντών).  Έλαβαν από το στόμα 400 mg υπερχλωρικού  καλίου 1 ώρα πριν από την έγχυση του ιχνηθέτη και 200 mg 12 και 24 ώρες μετά την έγχυση του ιχνηθέτη με σκοπό να μειωθεί η πρόσληψη του Ι- 123 στον θυροειδή του αδένα τους. Τέλος χορηγήθηκαν ενδοφλέβια 110 MBq SaTscan.

Β. Απεικονίσεις

Η ραδιολιγάνδη για την προβολή του μεταφορέα ντοπαμίνης του ραβρωτού σώματος προμηθεύτηκε από την GE Healthcare (GE Starcam 4000). Η απεικόνιση SPECT νευροδιαβίβασης εγκεφάλου με Ι-23 διεξήχθη με παράληλο συμβολόμετρο χαμηλής ενέργειας υψηλής ανάλυσης (LEHR). Η συνολική έκθεση σε ακτινοβολία (αποτελεσματική δόση) ήταν 9-12  mSv. Μετά από 3-4 ώρες αφού έγινε η έγχυση οι ασθενείς σαρώθηκαν (χρόνος αιχμής της ειδικής δραστηριότητας του DaTSACN).

Γ. Επεξεργασία εικόνας

Χρησιμοποίησαν το σύστημα επεξεργασίας εικόνας GE Xeleris-2 για την αναδιαμόρφωση δεδομένων γωνιακών προβολών. Οι διαξονικές, οι σαγματικές και οι στεφανιαίες τομές αναδιαμορφώθηκαν  με την τεχνική της φιλτραρισμένης οπισθοπροβολής ( FBP) και μεταφέρθηκαν σε μορφή Dicom, με αλγόριθμους από το παρελθόν που τελικά ενσωματώνουν την τρισδιάστατη απεικόνιση MATLAB (R2011b). Η διόρθωση εξασθένησης Chang (ομοιόμορφος συντελεστής εξασθένησης) εφαρμόστηκε τότε. Με σκοπό να δημιουργηθεί ένα επιφανειακό διάγραμμα από μία απεικόνιση του ραβδωτού σώματος, έγινε επιλογή μίας σειράς από εικόνες που περιελάβανε το μεγαλύτερο επίπεδο πληροφορίας. Οι ιδανικοί αλγόριθμοι δίνουν αυτόματα το όριο του επιπέδου του γκρι για την διάκριση των δεξιών και αριστερών υποπεριοχών του ραβδωτού σώματος. Βασισμένο σε αυτό, ο όγκος εκτιμήθηκε και ανασχηματίστηκε σε μια τρισδιάστατη εικόνα. Η άντληση παραμέτρων με ψηφιοποιημένη επεξεργασία εικόνων DaTSCAN  για τη διάκριση ανάμεσα σε PS και ET και η εκτίμηση της απεικόνισης  SPECT των μεταφορέων ντοπαμίνης ( DAT) , θα δημιουργεί μια απεικόνιση  αναγνώρισης προτύπων.

Αποτελέσματα

Έγινε προσδιορισμός της εκκεντρότητας, του μήκους του μείζονος και του ελάσσονος άξονα, του προσανατολισμού, του εμβαδού , της ισοδύναμης διαμέτρου και της ολοκληρωτικής έντασης τόσο των δεξιών όσο και των αριστερών γαγγλίων. Μία ειδική αναλογία των δύο παραμέτρων των γαγγλίων προσφέρει ένδειξη ταξινόμησης και συμμετέχει στην απόφαση της διάγνωσης. Η συγκεκριμένη προς μη συγκεκριμένη αναλογία είναι πιο χαμηλή στην PD αλλά όχι στα άτομα με ΕΤ. Στην ομάδα 1 παρατηρήθηκε σπινθηρογραφικά εκφύλιση της νιγροτριαδικής οδού. Στην ομάδα 2 των ατόμων με ΕΤ δεν εντοπίστηκαν σημεία εκφυλισμού.  Όσον αγορά την αναλογία και τα προφίλ πρόσληψης του ραβδωτού σώματος κυμάνθηκαν από φυσιολογικά έως 4 παθολογικά επίπεδα. Η ομάδα των ανθρώπων με ΕΤ  κάλυπτε τον 1 βαθμό ανωμαλίας και διασταυρωνόταν με το βαθμό ανωμαλίας 2.

Συμπεράσματα

Η ποσοτική επεξεργασία των απεικονίσεων Datscan είναι μία αρκετά σημαντική διαγνωστική δοκιμασία στη διαφορική διάγνωση της PS και της ET. Αυτή η διαφορετική κατεύθυνση κατηγοριοποίησης των νευρολογικών ασθενειών, θα είχε τη δυνατότητα να αυξήσει την εγκυρότητα και την αναπαργωγιμότητα στην κλινική διάγνωση.

Λέξεις-κλειδιά : παρκινσονισμός, ποσοτικοποίηση, ντοπαμίνη,  PS, ET