Comparative assessment of cerebral perfusion and metabolism in patients with Alzheimer’s disease and vascular cognitive disorders

Full Text

АКТУАЛЬНОСТЬ

Когнитивные расстройства в современном мире представляют собой чрезвычайно значимую медицинскую, социальную и экономическую проблему. Согласно современным эпидемиологическим данным, в мире официально зарегистрировано более 50 млн человек с выраженными когнитивными нарушениями (деменцией). Более того, существует неблагоприятный прогноз, согласно которому число лиц с деменцией увеличится до 82 млн к 2030 г. и до 152 млн к 2050 г. [1]. В первую очередь это обусловлено старением населения Земли с неуклонным ростом числа лиц пожилого и старческого возраста. Учитывая, что возраст — это самый значимый некорригируемый фактор риска развития заболеваний, приводящих к когнитивным расстройствам, неизбежен рост количества пациентов с деменцией, утраченной дееспособностью и требующих опеки, систематического лечения и ухода. В некоторой степени «скрытой» в тени деменции остается проблема недементных когнитивных расстройств, а между тем количество пациентов старше 65 лет, находящихся на этой стадии, оценивается не менее чем в 20 % [2]. Значимость проблемы заключается в том, что эта стадия заболевания должна рассматриваться как главная мишень наших терапевтических воздействий, однако диагностика, тем более ранняя, требует совершенствования. В нашей стране, согласно предварительным расчетам с учетом показателей глобальных эпидемиологических исследований и данных переписи населения России, общее число лиц с любой этиологией деменцией в течение последних 20 лет должно было вырасти с 1 249 760 до 1 743 476 человек [3].

Наиболее распространенными этиологическими причинами когнитивных нарушений являются болезнь Альцгеймера (БА) и цереброваскулярные заболевания. По обобщенным данным, в общей структуре заболеваний деменция альцгеймеровского типа составляет 60–70 % всех деменций. В нашей стране статистические данные, наоборот, свидетельствуют о ведущей роли цереброваскулярной патологии, особенно у пациентов с недементными стадиями когнитивных расстройств [4]. По мнению большинства отечественных экспертов, существует проблема гипердиагностики сосудистых вариантов когнитивных расстройств, когда на основании одного исследования (чаще всего это заключение магнитно-резонансной томографии (МРТ)) устанавливается диагноз без должной оценки причинно-следственных взаимоотношений. С учетом того, что максимальный эффект от профилактических и лечебных мероприятий ожидается при вмешательстве именно на додементных стадиях, основная клиническая задача сегодня — это ранняя диагностика не только синдрома когнитивной дисфункции, но и определение его нозологической принадлежности [5].

К сожалению, в практическую клиническую деятельность до настоящего времени пока не внедрены разработанные лабораторные маркеры ряда заболеваний, в частности БА, позволяющие на самых ранних стадиях заболевания доказать наличие патологического амилоидоза и нейродегенерации. Выход один — это внедрение стандартного комплексного алгоритма, включающего тщательный сбор анамнеза, общесоматический и неврологический осмотр, нейропсихологические методики, лабораторно-инструментальные исследования, в том числе ультразвуковые, а также структурную и функциональную нейровизуализацию [6, 7].

Применение методик нейровизуализации при проведении дифференциальной диагностики наряду с нейропсихологической оценкой является ключевым и обязательным компонентом обследования. Несмотря на совершенствование аппаратуры, повышение профессионального уровня специалистов, интерпретация данных зачастую вызывает значительные трудности. Довольно часто в заключениях подробно и скрупулезно описываются малейшие изменения сосудистого характера, при этом признаки атрофических изменений могут быть проигнорированы. Далее в заключении появляется фраза о признаках цереброваскулярной патологии и клиницист «закономерно» связывает имеющиеся когнитивные расстройства с данными нейровизуализации без должных на то оснований.

Кроме возможностей структурной оценки изменений головного мозга все более широко используются методики функциональной нейровизуализации — позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ) с фтор¹⁸-дезоксиглюкозой (¹⁸F-ФДГ) и однофотонная эмиссионная компьютерная томография (ОФЭКТ) [8].

ПЭТ с ¹⁸F-ФДГ является нейровизуализационной методикой, позволяющей осуществлять оценку метаболической активности различных структур головного мозга [9, 10]. Обобщенный анализ полученных результатов при выполнении позитронно-эмиссионной томографии у пациентов с деменцией альцгеймеровского типа выявил достаточно типичный профиль метаболических нарушений в виде двухстороннего, чаще симметричного, снижения метаболизма в корковых структурах теменных и височных долей головного мозга. Наиболее значимыми признаками представляются выраженный гипометаболизм в медиобазальных отделах височных долей, особенно в гиппокампах [11–13].

При цереброваскулярных заболевания с развитием когнитивных нарушений метаболический профиль носит более гетерогенный характер. Чаще выявляются множественные, как правило несимметричные, мозаично расположенные ограниченные зоны гипометаболизма как в коре, преимущественно лобной, так и в глубинных отделах мозга, включая белое вещество и подкорковые образования. Довольно часто также описываются изменения в мозжечке и поясной извилине [14–16].

Существенная информация о состоянии регионарного кровообращения в различных структурах головного мозга может быть получена с помощью другого метода функциональной нейровизуализации — однофотонной эмиссионной компьютерной томографии (ОФЭКТ), которая в целом по сравнению с ПЭТ является менее дорогим и более распространенным методом в клинической практике. При БА регистрируется снижение перфузии мозговой ткани симметрично в височно-теменной коре головного мозга с относительной сохранностью перфузионных показателей в первичной двигательной и чувствительной проекционных зонах [8, 17]. Перфузионный паттерн при когнитивных расстройствах цереброваскулярного генеза отличается значимой гетерогенностью, и в первую очередь характер наблюдаемых изменений коррелирует с выраженностью и локализацией очаговых структурных повреждений головного мозга [18]. Более однородный профиль перфузионных нарушений может быть получен при включении в протокол исследования более однородных групп пациентов, например пациентов с болезнью малых сосудов головного мозга, связанной с развитием субкортикального варианта когнитивных расстройств.

Однако в нашей стране сколь-нибудь масштабных исследований, посвященных сравнительному изучению церебральных метаболических и перфузионных изменений при альцгеймеровской патологии и сосудистой деменции, не проводилось, дополнительной оценки требует чувствительность и специфичность ОФЭКТ и ПЭТ в ранней дифференциальной диагностике БА и сосудистых когнитивных расстройств (СКР), обусловленных болезнью малых сосудов.

Цель исследования — проведение сравнительного анализа перфузионных и метаболических нарушений в различных церебральных структурах пациентов с болезнью Альцгеймера и СКР при болезни малых сосудов головного мозга.

МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ

Для реализации цели проведено обследование 38 пациентов, из них 17 с БА, 21 с болезнью малых сосудов головного мозга. Средний возраст обследованных пациентов с БА составил 69,4 ± 8,1 лет, с СКР — 66,9 ± 10 лет. ОФЭКТ была выполнена у 34 пациентов, из них у 13 с БА и у 21 с СКР, обусловленными болезнью малых сосудов головного мозга. Позитронно-эмиссионная томография с ¹⁸F-ФДГ была выполнена 32 пациентам, из них 17 с БА и 15 с СКР. Контрольную группу составили 8 человек (5 мужчин и 3 женщины), не имеющих значимых психических, неврологических и соматических заболеваний. Средний возраст лиц контрольной группы составил 64,2 ± 5,4 года.

Критерии соответствия. Синдром умеренных когнитивных расстройств диагностировался при соответствии когнитивного дефицита критериям, разработанных R. Petersen в 2001 г., модифицированных в 2004 г. Синдром деменции устанавливался при соответствии выраженности когнитивного дефицита критериям МКБ-10. Для диагностики деменции альцгеймеровского типа применялись критерии NINСDS-ADRDA, для подтверждения сосудистого генеза когнитивных расстройств применялись критерии NINСDS-AIREN [19, 20].

ОФЭКТ проводилась в Военно-медицинской академии, кафедра рентгенологии и радиологии, с использованием гамма-камеры Е-САМ Variable Angle. Применялся радиофармпрепарат ^99mТс-гексаметилпропиленаминоксим. Сканирование выполнялось в режиме матрицы 128 × 128 в течение 32 мин с радиусом вращения детекторов 12–14 см с последующей трехплоскостной реконструкцией изображений и последующим расчетом перфузии в определенных зонах интереса по методу Patlak с коррекцией по методу Lassen. Полученные данные анализировались как качественно, так и количественно. Изучены следующие церебральные перфузионные показатели: среднее значение общего церебрального кровотока в обоих полушариях (мл/100г/мин), коэффициент мозговой перфузии (мл/100г/мин), после чего оценивалась перфузия в различных областях головного мозга. Областями интереса были: лобная кора, мозжечок, глубинные отделы лобных долей, медиобазальные отделы височных долей, гиппокампы, теменная кора, затылочная кора, базальные ганглии, хвостатое ядро, зрительный бугор. Для каждого пациента в качестве референсной зоны значений мозговой перфузии был мозжечок. Итоговые конечные результаты перфузии в мл/100г/мин в оцениваемых регионах головного мозга были сопоставлены с референсными значениями и с контрольными показателями, после чего кодировались в баллах от 1 до 10 следующим образом: показатель гипоперфузии снижен до 10 % — 1 балл, на 11–20 % — 2 балла, на 21–30 % — 3 балла, на 31–40 % — 4 балла, на 41–50 % — 5 баллов, на 51–60 % — 6 баллов, на 61–70 % — 7 баллов, на 71–80 % — 8 баллов, на 81–90 % — 9 баллов, на 91–100 % — 10 баллов.

Позитронная эмиссионная томография также выполнялась в Военно-медицинской академии на совмещенном томографе (ПЭТ/КТ)»Biograph» фирмы «Siemens» (Германия) и в ЦНИИРИ МЗ РФ на томографах Ecat Exact 47 и Ecat Exact HR+ (фирма «Siemens»). Применялся радиофармпрепарат — ¹⁸F-ФДГ.

Данные обрабатывались с помощью стандартной реконструкции и выполнения послойных срезов толщиной 0,5 см в трех проекциях (коронарной, трансаксиальной, сагиттальной). Использовался количественный показатель метаболической активности ткани — стандартизованный уровень захвата РФП «Standard Uptake Value (SUV)». Вычислялись отношения показателей метаболической активности в различных областях мозга к аналогичным показателям в контралатеральной области и к усредненному значению метаболизма во всей коре головного мозга по стандартной методике.

Результаты полученных отношений были выражены в процентах с последующим применением специально разработанной рейтинговой полуколичественной шкалы. Снижение показателя метаболической активности мозговой ткани на 11–20 % оценивали в 1 балл; на 21–30 % — в 2 балла; на 31–40 % — в 3 балла; более чем на 40 % — в 4 балла.

Статистический анализ. Математико-статистическая обработка данных, полученных в исследовании, проводилась с использованием программного обеспечения Statistica for Windows 6.0. (StatSoft, Inc, 2001). Стандартный анализ включал в себя методы параметрической и непараметрической статистики, регрессионного анализа с использованием непараметрического критерия Уилкоксона (W), Манна–Уитни (U), стандартного отклонения по выборке, доверительных интервалов и оценку значимости различия показателей с использованием t-критерия Стьюдента. При вероятности p < 0,05 нулевую гипотезу исследования отвергали.

Основные результаты исследования

Результаты применения однофотонной эмиссионной компьютерной томографии у пациентов с БА и СКР

Основным характерным паттерном перфузионных нарушений мозговой ткани у пациентов с СКР, обусловленными поражением малых сосудов головного мозга, была гипоперфузия в проекции базальных ганглиев. Дополнительно в ряде случаев выявлялась гипоперфузия корковых отделов лобной и теменной коры, при этом снижение перфузии в проекции базальных ганглиев оставалось доминирующим и облигатным признаком (рис. 1).

 

Рис. 1. ОФЭКТ с ^99mТс-ГМПАО. Болезнь малых сосудов головного мозга. Субкортикальная сосудистая деменция умеренной степени тяжести. Множественные двусторонние зоны резко выраженного снижения мозговой перфузии в проекции таламусов, базальных ганглиев (показано стрелками)

 

Средние показатели нарушений перфузии мозговой ткани, оцененные с помощью рейтинговой полуколичественной шкалы у пациентов с болезнью малых сосудов головного мозга и БА, представлены в табл. 1.

 

Таблица 1. Сравнительная характеристика показателей перфузии мозговой ткани в различных церебральных регионах у пациентов с СКР вследствие болезни малых сосудов и у пациентов с БА (баллы (M ± σ))
Области интереса	СКР	БА
Лобные доли, кора	1,6 ± 0,3	1,2 ± 0,3
Лобные доли, субкортикально	4,2 ± 0,7*	2,4 ± 0,5
Теменные доли, кора	1,9 ± 0,3	5,2 ± 0,7***
Височные доли, медиобазальные отделы	2,1 ± 0,4	5,7 ± 0,7***
Затылочные доли, кора	2,8 ± 0,4	2,2 ± 0,5
Базальные ганглии	2,5 ± 0,6*	0,9 ± 0,4
Хвостатое ядро	3,0 ± 0,6	1,8 ± 0,4
Зрительный бугор	3,7 ± 0,5**	1,8 ± 0,4
Примечание. * — p < 0,05, ** — p < 0,01, *** — p < 0,001.

 

Самые значимые нарушения мозговой перфузии у пациентов с болезнью малых сосудов наблюдались в субкортикальных отделах лобных долей головного мозга (4,2 ± 0,7), проекции базальных ганглиев (2,5 ± 0,6) и проекции зрительных бугров (3,7 ± 0,5), что достоверно отличалось от аналогичных показателей у пациентов с деменцией альцгеймеровского типа (соответственно 2,4 ± 0,5 (p < 0,05), 1,8 ± 0,4 (p < 0,05) и 0,9 ± 0,4 (p < 0,01) баллов).

В целом, характеризуя перфузионный паттерн у пациентов с БА, можно сказать, что нарушения церебральной перфузии являлись более однородными и были представлены в подавляющем большинстве случаев двусторонней симметричной гипоперфузией в корковых отделах теменных и височных долей головного мозга (рис. 2). В ряде случаев выявлялось асимметричное распределение гипоперфузии. У пациентов с более выраженным когнитивным дефицитом нарушения перфузии носили более распространенный, диффузный характер с вовлечением всей коры.

 

Рис. 2. ОФЭКТ с ^99mТс-ГМПАО. Деменция альцгеймеровского типа легкой степени тяжести. Двусторонняя гипоперфузия височной коры (показано стрелками)

 

В результате проведенного исследования установлена взаимосвязь выраженности когнитивных расстройств и паттерна перфузионных нарушений. У пациентов с выраженными когнитивными расстройствами отмечено более диффузное снижение церебральной перфузии с вовлечением всех отделов коры, однако доминирующей оставалась гипоперфузия в височной и теменной коре. В среднем показатели церебральной гипоперфузии в медиобазальных отделах височных долей и теменной коре составили соответственно 5,7 ± 0,7 и 5,2 ± 0,7 баллов, что значительно отличалось от показателей гипоперфузии в других отделах мозга и достоверно отличалось от показателей пациентов с СКР (1,9 ± 0,3 и 2,1 ± 0,4, p < 0,001).

Также установлено, что выраженность перфузионных нарушений коррелирует с тяжестью когнитивного дефицита, однако статистически достоверные различия установлены только в группе с болезнью малых сосудов. Показано, что у пациентов с СКР выраженные нарушения церебральной перфузии закономерно чаще регистрировались у пациентов с более значимым когнитивным дефицитом. При этом более отчетливая динамика наблюдалась при сравнительной оценки перфузии в проекции подкорковых образований и в субкортикальных отделах лобных долей. Так, у пациентов с умеренными додементными когнитивными расстройствами (УКР) показатель гипоперфузии в субкортикальных отделах лобных долей составил в среднем 2,0 ± 0,6 балла, у пациентов с деменцией легкой степени тяжести (ЛД) соответственно 4,5 ± 0,7 баллов (различия достоверны, p < 0,05), у пациентов с деменцией умеренной степени тяжести (УД) — 9,3 ± 0,7 баллов (различия достоверны, p < 0,001). Такие же различия были установлены для состояния перфузии в проекции базальных ганглиев — соответственно 1,4 ± 0,6, 2,3 ± 0,8 и 6,3 ± 0,9 (различия достоверны, p < 0,01), в проекции хвостатых ядер — соответственно 1,5 ± 0,5, 3,2 ± 0,8 и 6,7 ± 0,7 баллов (различия достоверны, p < 0,05), в проекции зрительных бугров — 2,3 ± 0,6, 4,0 ± 0,5 и 6,7 ± 0,7 баллов (различия достоверны, p < 0,05) (табл. 2).

 

Таблица 2. Сравнительная характеристика показателей перфузии мозговой ткани в разных областях головного мозга у лиц с СКР вследствие болезни малых сосудов в зависимости от выраженности когнитивного дефицита (баллы (M ± σ))
Области интереса	УКР	ЛД	УД
Лобные доли, кора	0,8 ± 0,3	1,6 ± 0,4**	3,7 ± 0,3
Лобные доли, субкортикально	2,0 ± 0,6	4,5 ± 0,7*	9,3 ± 0,7***
Теменные доли, кора	1,4 ± 0,4	1,5 ± 0,3	4,3 ± 0,3*
Височные доли, медиобазальные отделы	0,5 ± 0,4	2,8 ± 0,3***	4,0 ± 0,1
Затылочные доли, кора	2,9 ± 0,9	2,3 ± 0,5	4,0 ± 0,1
Базальные ганглии	1,4 ± 0,6	2,3± 0,8	6,3 ± 0,9**
Хвостатое ядро	1,5 ± 0,5	3,2 ± 0,8	6,7 ± 0,7*
Зрительный бугор	2,3 ± 0,6	4,0 ± 0,5*	6,7 ± 0,7*
Примечание. Различия между УКР и ЛД, ЛД и УД: * — p < 0,05, ** — p < 0,01, *** — p < 0,001.

 

У пациентов с деменцией альцгеймеровского типа также наблюдалось увеличение выраженности гипоперфузии при увеличении тяжести когнитивных расстройств, однако выявленные различия не были статистически достоверны, возможны в связи с более выраженным когнитивным расстройством (табл. 3).

 

Таблица 3. Сравнительная характеристика показателей перфузии мозговой ткани в различных областях головного мозга у лиц с деменцией альцгеймеровского типа в зависимости от выраженности когнитивного дефицита (баллы (M ± σ))
Области интереса	ЛД	УД	ТД
Лобные доли, кора	1,0 ± 0,6	1,0 ± 0,4	1,4 ± 0,5
Лобные доли, субкортикально	2,0 ± 1,4	2,3 ± 0,8	2,8 ± 0,4
Теменные доли, кора	4,5 ± 1,0	5,0 ± 1,7	5,8 ± 1,1
Височные доли, медиобазальные отделы	4,0 ± 1,6	6,3 ± 1,0	6,6 ± 0,9
Затылочные доли, кора	1,0 ± 0,6	2,8 ± 1,1	2,8 ± 0,7
Базальные ганглии	0	1,0 ± 0,6	1,6 ± 0,5
Хвостатое ядро	1,5 ± 1,0	2,0 ± 0,4	2,0 ± 0,5
Зрительный бугор	2,0 ± 1,1	1,5 ± 0,5	1,8 ± 0,6

 

Результаты позитронной эмиссионной томографии при БА и СКР

После оценки данных метаболической активности различных церебральных структур при деменции альцгеймеровского типа и СКР нами были определены разные профили церебрального метаболизма. Локализация и выраженность региональных и диффузных нарушений церебрального метаболизма в целом соответствовали ранее описанным паттернам нарушений мозговой перфузии, выявленных с помощью ОФЭКТ, хотя ПЭТ для оценки функционального состояния головного мозга большинством экспертов считается более чувствительной и специфичной методикой. По нашим данным, нарушения метаболической активности носили, как правило, более выраженный и диффузный характер по сравнению с перфузионными нарушениями.

Метаболический профиль пациентов с болезнью малых сосудов головного мозга характеризовался множественными мелкоочаговыми асимметричными участками гипометаболизма в проекции субкортикальных структур (хвостатые ядра, таламус, базальные ганглии). При более выраженной тяжести когнитивных расстройств дополнительно выявлялся корковый гипометаболизм, преимущественно префронтальной коры и коры теменных долей. С помощью ПЭТ также удалось дополнительно оценить состояние метаболизма в проекции поясной извилины, который также был значимо снижен у многих пациентов.

Таким образом, пациенты с СКР вследствие патологии малых сосудов характеризовались многоочаговостью поражения, «пятнистым» или «мозаичным» рисунком метаболических нарушений, преимущественно локализованных в подкорковых структурах головного мозга (рис. 3).

 

Рис. 3. ПЭТ с ¹⁸F-ФДГ. Болезнь малых сосудов головного мозга. Субкортикальная сосудистая деменция умеренной степени тяжести. Множественные «мозаичные зоны» нарушения накопления радиофармпрепарата в проекции базальных ганглиев с неравномерным гипометаболизмом коры лобных, височных и теменных долей (показано стрелками)

 

Снижение метаболической активности головного мозга у пациентов с деменцией альцгеймеровского типа носило более однородный характер. Основным паттерном нарушений метаболизма было двухстороннее симметричное снижение показателей метаболизма различной степени выраженности в височной и теменной коре головного мозга. Применение ПЭТ также позволило более прицельно провести оценку метаболической активности структур головного мозга, значимых для обеспечения когнитивной деятельности. Наряду с гипометаболизмом височной и теменной коры очень наглядным оказалось снижение показателей метаболической активности в медиобазальных отделах височной доли, особенно в гиппокампах. Данные изменения наиболее четко позволяли дифференцировать нейродегенеративную и сосудистую этиологию когнитивной дисфункции (рис. 4).

 

Рис. 4. ПЭТ с ¹⁸F-ФДГ. Деменция альцгеймеровского типа умеренной степени тяжести. А — аксиальный срез, Б — коронарный срез. Двусторонний гипометаболизм коры теменных и височных долей (показано стрелками)

 

Сравнительная характеристика нарушений метаболизма в различных церебральных структурах у пациентов с СКР и у пациентов с БА представлена в табл. 4.

 

Таблица 4. Сравнительная характеристика показателей метаболической активности мозговой ткани в различных областях головного мозга у пациентов с СКР вследствие болезни малых сосудов и у пациентов с БА (баллы (M ± σ))
Области интереса	СКР	БА
Кора орбитофронтальных зон	3,5 ± 0,4**	1,4 ± 0,5
Кора префронтальных зон	2,0 ± 0,3	1,1 ± 0,5
Кора теменных долей	1,6 ± 0,3	5,5 ± 0,5**
Кора височных долей	1,2 ± 0,3	6,5 ± 0,5**
Кора затылочных долей	0,6 ± 0,3	0,7 ± 0,3
Гиппокампы	1,1 ± 0,4	7,9 ± 0,8**
Базальные ганглии	3,3 ± 0,5**	0,7 ± 0,4
Зрительные бугры	2,7 ± 0,4**	0,4 ± 0,3
Задняя часть поясной извилины	1,0 ± 0,2	2,7 ± 0,3**
Средняя часть поясной извилины	0,7 ± 0,2	1,4 ± 0,2*
Передняя часть поясной извилины	1,9 ± 0,3	2,0 ± 0,3
Примечание. * — p < 0,05, ** — p < 0,001.

 

У пациентов с деменцией альцгеймеровского типа средний показатель метаболической активности в коре теменных долей составил 5,5 ± 0,5 баллов, в коре височных долей — 6,5 ± 0,5 баллов, что значительно превышало аналогичный показатель у пациентов с болезнью малых сосудов (соответственно 1,6 ± 0,3 и 1,2 ± 0,3 баллов, p < 0,001). Еще более выраженные различия установлены при оценке метаболической активности в гиппокампах. У пациентов с деменцией альцгеймеровского типа показатель снижения метаболизма составил 7,9 ± 0,8 балла, при сосудистых когнитивных расстройствах — 1,1 ± 0,4 балла, p < 0,001. Еще одной зоной с выраженными различиями метаболической активности была задняя часть поясной извилины (2,7 ± 0,3 баллов при альцгеймеровской патологии и 1,0 ± 0,2 баллов при СКР, p < 0,001).

При этом более выраженное снижение метаболической активности у пациентов с СКР установлено в орбитофронтальной коре, проекции базальных ганглиев и зрительных бугров (соответственно 3,5 ± 0,4, 3,3 ± 0,5 и 2,7 ± 0,4 баллов, различия достоверны, p < 0,001).

Дополнительно проанализированы показатели метаболической активности в зависимости от тяжести когнитивных нарушений, которые для некоторых областей достоверно отличались у пациентов с СКР (табл. 5).

 

Таблица 5. Сравнительная характеристика показателей метаболической активности мозговой ткани в различных областях головного мозга у пациентов с СКР вследствие болезни малых сосудов в зависимости от выраженности когнитивного дефицита (баллы (M ± σ))
Области интереса	УКР	ЛД	УД
Кора орбитофронтальных зон	2,3 ± 0,7	3,9 ± 0,4	4,0 ± 0,7
Кора префронтальных зон	0,8 ± 0,5	2,1 ± 0,5	3,0 ± 0,4
Кора теменных долей	0,8 ± 0,5	1,7 ± 0,5	2,3 ± 0,5
Кора височных долей	0,5 ± 0,3	1,6 ± 0,7	1,3 ± 0,3
Кора затылочных долей	1,0 ± 1,0	0,7 ± 0,2	0
Гиппокампы	1,3 ± 0,3	3,9 ± 0,5*	4,5 ± 1,0
Базальные ганглии	1,5 ± 1,5	0,7 ± 0,3	1,3 ± 0,6
Зрительные бугры	0,8± 0,5	3,0 ± 0,2**	4,0 ± 0,4
Задняя часть поясной извилины	0	1,4 ± 0,3*	1,3 ± 0,5
Средняя часть поясной извилины	0,3 ± 0,3	0,6 ± 0,2	1,3 ± 0,5
Передняя часть поясной извилины	0,8 ± 0,5	2,3 ± 0,5	2,5 ± 0,3
Примечание. * — p < 0,01, ** — p < 0,001.

 

На основе анализа динамики изменений показателей метаболической активности можно сделать вывод, что при патологии малых сосудов выраженность гипометаболизма, вероятно, связана с выраженностью когнитивного дефицита. Необходимо указать, что в первую очередь отмечается значительное прогрессирование метаболических нарушений в префронтальной и орбитофронтальной коре, передней части поясной извилины, базальных ганглиях, зрительных буграх. При умеренных когнитивных расстройствах показатель гипометаболизма в орбитофронтальной коре составил 2,3 ± 0,7 балла, у больных с легкой деменцией — 3,9 ± 0,4 балла, у больных с умеренной деменцией — 4,0 ± 0,7 балла. В этих же группах снижение метаболизма в проекции базальных ганглиев составило соответственно 1,3 ± 0,3, 3,9 ± 0,5 и 4,5 ± 1,0 баллов, в проекции таламусов — 0,8 ± 0,5, 3,0 ± 0,2 и 4,0 ± 0,4 баллов.

Установленная взаимосвязь корковых и подкорковых нарушений церебрального метаболизма, вероятно, связана с усугублением феномена разобщения подкорково-корковых связей, что обусловлено прогрессированием цереброваскулярного заболевания. Сравнительный анализ выраженности и динамики метаболических и перфузионных нарушений также позволяет сделать вывод, что гипометаболизм по времени несколько опережает гипоперфузионные нарушения, по крайней мере, в подкорковых структурах головного мозга при СКР.

При деменции альцгеймеровского типа не удалось выявить статистически достоверных различий показателей метаболической активности в зависимости от стадии заболевания, возможно, в связи с тем, что отчетливые нарушения метаболизма появляются уже на ранних этапах формирования когнитивного дефицита и в дальнейшем прогрессируют не так быстро. В этой связи целесообразно рассматривать ПЭТ в качестве метода ранней диагностики когнитивных нарушений альцгеймеровского типа.

Обсуждение основных результатов исследования

Включение в диагностический алгоритм ОФЭКТ и ПЭТ дает возможность прижизненной оценки состояния церебральной перфузии и метаболической активности различных церебральных структур у пациентов с когнитивными расстройствами различной этиологии. Обобщая полученные данные, можно сделать вывод, что и для нейродегенеративной, и для сосудистой этиологии когнитивных расстройств характерными являются определенные паттерны перфузионных и метаболических нарушений, установление которых может помочь в решении сложных дифференциально-диагностических задач. У пациентов с СКР, обусловленными патологией малых сосудов головного мозга, отличительным признаком было сочетание гипоперфузии в глубоких отделах лобной доли с нарушением перфузии в субкортикальных структурах, особенно в хвостатых ядрах и зрительных буграх, что в целом согласуется с литературными данными [15, 21–23].

Результаты проведенных исследований позволили выделить возможные маркеры возникновения и предикторы прогрессирования когнитивного дефицита при церебральной болезни малых сосудов. У пациентов с УКР перфузионные нарушения в проекции базальных ганглиев, включая зрительные бугры, хвостатые ядра, оказались значительно более выраженными, чем в проекции корковых зон. Прогрессирование УКР до стадии легкой деменции было сопряжено с отчетливым ухудшением показателей церебральной перфузии в медиобазальных отделах височных долей и коре лобных долей с последующим формированием гипоперфузионных изменений в глубоких отделах лобных долей коры и в проекции базальных ганглиев. По нашему мнению, нарушения метаболизма в орбитофронтальной коре при патологии малых сосудов являются вторичными, что отражает явление «диашиза», т. е. деафферентации коры вследствие деструкции подкорково-корковых связей.

Можно сделать вывод, что нарушения перфузии в области подкорковых структур целесообразно рассматривать в качестве раннего маркера развития умеренных когнитивных расстройств при патологии мелких артерий, в то время как маркером высокого риска развития деменции может быть присоединение кортикальных нарушений перфузии в зонах, наиболее значимых в функциональном отношении для обеспечения регуляторных функций и общего когнитивного состояния. Возможность применять оценку перфузии в проекции подкорковых структур как прогностический маркер развития сосудистой деменции при субкортикальной энцефалопатии рассматривается и в других исследованиях [23].

При деменции альцгеймеровского типа своеобразной «визитной перфузионной карточкой» заболевания были билатеральные выраженные нарушения перфузии в коре теменных и височных долей на фоне диффузной гипоперфузии всей коры полушарий головного мозга, что соответствует литературным данным [15, 16, 24].

Позитронная эмиссионная томография в дифференциальной диагностике БА обладала большей информативностью по сравнению с ОФЭКТ, хотя в целом профили изменений церебральной метаболической активности были аналогичны паттернам перфузионных нарушений при нейродегенеративной и сосудистой этиологии когнитивных расстройств.

У пациентов с церебральной болезнью малых сосудов снижение метаболической активности в субкортикальных структурах было наиболее выраженным и сочеталось с гипометаболизмом коры лобных долей, что наряду с данными о перфузионных нарушениях подтверждает феномен подкорково-коркового разобщения. Такие характеристики функциональной активности различных церебральных структур при сосудистой деменции были получены и в других исследованиях [14–16]. Помимо этого, было выявлено снижение метаболизма в проекции передней части поясной извилины, что может характеризовать нарушение межполушарных взаимодействий.

Для всех пациентов с деменцией альцгеймеровского типа общим признаком было наличие симметричного двухстороннего гипометаболизма в коре теменных и височных долей разной выраженности и, кроме того, значительное снижение метаболизма в гиппокампах, что ранее описывалось другими исследователями [11–13]. Таким образом, позитронную эмиссионную томографию можно считать методом как ранней, так и дифференциальной диагностики когнитивных расстройств альцгеймеровского типа, где в качестве метаболических показателей маркеров служит двухстороннее снижение метаболизма в коре теменных долей, в медиобазальных отделах височных долей и в задних отделах поясной извилины [12, 13, 25].

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Применение методов функциональной нейровизуализации, таких как ОФЭКТ и ПЭТ, позволяет повысить частоту обнаружения патологических изменений в головном мозге на ранних стадиях заболеваний и улучшить дифференциальную диагностику когнитивных расстройств нейродегенеративной и сосудистой этиологии. Метод ОФЭКТ обладает достаточной чувствительностью и специфичностью при обследовании пациентов с СКР, в то время как ПЭТ более информативен при обследовании пациентов с БА.

ДОПОЛНИТЕЛЬНАЯ ИНФОРМАЦИЯ

Финансирование. Поисково-аналитическая работа проведена на личные средства авторского коллектива.

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов, связанных с публикацией настоящей статьи.

Этическая экспертиза. Проведение исследования одобрено локальным этическим комитетом.

Вклад авторов. Все авторы внесли существенные вклад в проведение исследования и подготовку статьи, прочли и одобрили финальную версию перед публикацией.

About the authors

Andrey Y. Emelin

Military Medical Academy

Author for correspondence.
Email: emelinand@rambler.ru
ORCID iD: 0000-0002-4723-802X
SPIN-code: 9650-1368
ResearcherId: 1-8241-2016

M.D., D.Sc. (Medicine), Professor

Russian Federation, Saint Petersburg

Igor' V. Boykov

Military Medical Academy

Email: qwertycooolt@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-9594-9822
SPIN-code: 1453-8437
ResearcherId: М-8449-2016

M.D., D.Sc. (Medicine); Professor

Russian Federation, Saint Petersburg

Vladimir Y. Lobzin

Military Medical Academy

Email: vladimirlobzin@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-3109-8795
SPIN-code: 7779-3569
Scopus Author ID: 57203881632
ResearcherId: I-4819-2016

M.D., D.Sc. (Medicine), Professor

Russian Federation, Saint Petersburg

Kristina A. Kolmakova

Military Medical Academy

Email: kris_kolmakova@mail.ru
ORCID iD: 0000-0001-8657-1901
SPIN-code: 3058-8088
ResearcherId: I-8241-2016

M.D., Ph.D. (Medicine)

Russian Federation, Saint Petersburg

Konstantin M. Naumov

Military Medical Academy

Email: naumov_k@list.ru
ORCID iD: 0000-0001-7039-2423
SPIN-code: 3996-2007
Scopus Author ID: 8390739200
ResearcherId: I-8567-2016

M. D., Ph. D. (Medicine)

Russian Federation, Saint Petersburg

Pavel S. Dynin

Military Medical Academy

Email: pavdynin@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0001-5006-8394
SPIN-code: 8323-3951
Scopus Author ID: 57194607735
ResearcherId: I-3470-2016

M. D., Ph. D. (Medicine);

Russian Federation, Saint Petersburg

Ivan A. Lupanov

Military Medical Academy

Email: lupanov_ia@mail.ru
ORCID iD: 0009-0008-7918-9227
SPIN-code: 2986-6679
ResearcherId: НОА-9697-2023

M.D., Ph.D. (Medicine)

Russian Federation, Saint Petersburg

References

Supplementary files