Katsaus Varhaisen dementian kuvantamisdiagnostiikka Kaarina Partanen, Mikko Laakso, Timo Erkinjuntti ja Hilkka Soininen Dementian diagnostiikassa aivojen kuvantamisella suljetaan pois ensinnäkin tavanomaiset hoidettavat dementian syyt, kuten krooniset subduraalihematoomat. Magneettikuvauksella voidaan lisäksi todeta Alzheimerin taudille ominaiset kutistumismuutokset ohimolohkojen mediaalisissa rakenteissa, hippokampuksessa ja entorinaalisessa kuorikerroksessa. Tällä on merkitystä paitsi Alzheimerin taudin varhaisdiagnostiikassa myös eri dementioiden erotusdiagnostiikassa. Lewyn kappale -dementiassa kyseiset kutistumismuutokset puuttuvat ja frontotemporaalidementioissa atrofia painottuu otsalohkoihin ja ohimolohkojen muihin poimuihin. Vaskulaaridementioissa on keskeistä, että kuvantamisella pystytään osoittamaan valkean aineen degeneraatio, lakuunat ja kuorikerroksen infarktit. Dementia on ikääntyvän väestön määrän kasvaessa suuri haaste terveydenhuollolle. Suomessa siitä kärsii jo lähes 100 000 ihmistä, ja lievempiä muistihäiröitä potevien luku on tätäkin suurempi. Muistihäiriö- ja dementiapotilaiden taudinmäärityksessä selvitetään, minkä tyyppinen ja asteinen mahdollinen kognitiivinen häiriö on. Toisella tasolla pyritään selvittämään oireen tarkka syy. Alzheimerin tauti (AT) on tavallisin dementoivista aivosairauksista. AT:n varhaisdiagnostiikkaa mutkistaa se, että oireet ovat monimuotoisia eivätkä suinkaan taudille spesifejä. Todennäköinen kliininen diagnoosi perustuukin useimmiten vähintään puoli vuotta kestävään seurantaan, jossa osoitetaan taudin etenevä luonne. Varhaisdiagnostiikka olisi kuitenkin entistäkin tärkeämpää, sillä AT:n etenemistä hidastavia lääkkeitä on markkinoilla ja uusien kehittely on pitkällä. Dementioihin liittyy myös muita kuin kognitiivisia oireita, pääasiassa neuropsykiatrisia tai motorisia. Monia näistä oireista pystytään pitämään hallinnassa asianmukaisella lääkehoidolla, jolloin potilaan mahdollisuudet viettää normaalia elämää ja välttää kallis laitoshoito paranevat. Täsmällinen diagnoosi voi myös lievittää sitä inhimillistä hätää, jota potilas ja hänen läheisensä kokevat sairauden aikana. Aivojen kuvantaminen on osa muistihäiriöja dementiapotilaan perustutkimusta. Sillä pyritään ensin sulkemaan pois hoidettavat kallonsisäiset dementian aiheuttajat, kuten normaalipaineinen hydrokefalia, kasvaimet, krooniset subduraalihematoomat ja valtimo-laskimoepämuodostumat. Tämän jälkeen etsitään yksittäisille dementiaan johtaville tiloille tunnusomaisia piirteitä, ja siinä magneettikuvauksen (MK) suurempi herkkyys ja tarkkuus tietokonetomografiaan (TT) verrattuna ovat parantaneet oleellisesti kuvausdiagnostiikan osuvuutta. Rakenteellisten kuvausmenetelmien (MK ja TT) lisäksi käytettävissä on toiminnallisia kuvantamismenetelmiä; yksifotoniemissiotomografia (SPECT), positroniemissiotomografia (PET) ja toiminnalliset magneettikuvaustekniikat (TMK) ja magneettispektroskopia (MS). Tässä katsauksessa paneudutaan kuvantamisen asemaan dementian varhaisessa taudinmäärityksessä. Duodecim 2000; 116: 1049 58 1049
Tavallinen ikääntyminen TT- ja magneettikuvauksessa Muistihäiriö- ja dementiapotilaiden neurokuvantamislöydökset tulee suhteuttaa muutoksiin, joita todetaan terveillä ikääntyvillä. Näitä ovat aivokammioiden, basaalisten aivonestesammioiden ja pinnallisten aivouurteiden leveneminen ja eriasteiset valkean aineen muutokset. Näiden muutosten määrällinen arviointi on ollut useimmiten visuaalista, semikvantitatiivista ja perustunut erilaisiin vertailukuva-atlaksiin. Suuressa, 3 660 henkilöä käsittäneessä poikkileikkaustutkimuksessa todettiin, että sekä aivouurteet että aivokammiot levenevät iän myötä yli 65-vuotiailla mutta sekä kortikaalisen että sentraalisen atrofian aste säilyy yleensä vähäisenä vanhimmissakin ikäryhmissä (Yue ym. 1997). Aivokammioiden ja -uurteiden koon arviointi onnistuu yhtä hyvin TT- kuin magneettikuvista. Valkean aineen muutoksista on tässä numerossa erillinen artikkeli (Mäntylä ym.). Nämä muutokset voidaan jakaa kammionmyötäisiin ja syvässä valkeassa aineessa esiintyviin muutoksiin. MK:ssa valkean aineen muutokset näkyvät kirkassignaalisina T2- ja protonipainotteisissa magneettikuvissa, jotka ovat myös herkempiä niiden osoittamiseen kuin TT. T1-painotteisissa kuvissa ne joko eivät näy ollenkaan tai ovat niukkasignaalisempia. Ns. FLAIR-sekvenssissä (fluid attenuated inversion recovery) valkean aineen muutosten kontrastiero ympäröivään normaaliin valkeaan aineeseen ja mustana näkyviin aivokammioihin nähden on erityisen suuri. Valkean aineen muutoksetkin liittyvät tavalliseen ikääntymiseen (Erkinjuntti ym. 1994, Yue ym. 1997). Ne sijaitsevat tavallisesti pääasiassa periventrikulaarialueella symmetrisesti ja niiden määrä korreloi aivokammioiden kokoon. Yuen ym. (1997) aineistossa noin 35 %:lla 65 80- vuotiaista ei joko todettu ollenkaan valkean aineen muutoksia tai ne olivat minimaalisia ja aivorunko oli normaali 81 %:lla. Varsinaisista infarkteista voidaan puhua, jos T2- tai protonipainotteisissa kuvissa kirkassignaalisina nähtävät valkean aineen leesiot ovat T1-painotteisissa kuvissa niukkasignaalisia muutoksia, likimain samanlaisen signaalin antavia kuin aivo-selkäydinneste. Näitä löydöksiä esiintyy subkliinisinä noin 33 %:lla ikääntyneistä, tavallisimmin tyvitumakkeiden alueella, ja niidenkin määrä korreloi ikävuosiin (Bryan ym. 1997). Toistaiseksi ei ole annettu suositusta siitä, mikä monista valkean aineen muutosten luokitusmenetelmistä sopisi parhaiten kliiniseen käyttöön (Scheltens ym. 1998). Alzheimerin taudin kuvantaminen AT aiheuttaa laaja-alaisen valikoivan hermosolukadon sisemmässä ohimolohkossa (entorinaalisessa kuorikerroksessa ja hippokampuksessa) ja kolinergisissä ratayhteyksissä aivojen etuosista kuorikerrokseen. AT on tyypillisin vaihein hitaasti ja tasaisesti etenevä aivosairaus, jossa tunnusomaisia neuropatologisia vaiheita (transentorinaalinen, limbinen ja neokortikaalinen) vastaavat tyypilliset kliiniset oireet (oireeton, varhainen AT, lievä AT:n dementia jne). Mediaalisen ohimolohkon atrofiaa seuraa ohimolohkon neokortikaalinen ja myös yleinen sentraalinen ja kortikaalinen aivoatrofia, joka on asteeltaan vaikeampaa kuin normaaleilla ikääntyvillä (kuva 1). Valkean aineen muutokset eivät ole AT:n ominaispiirre, ja niiden aste on tyypillisesti kohtalainen tai niitä ei esiinny juuri ollenkaan (Erkinjuntti ym. 1994) (kuva 1). Niitä tavataan kuitenkin lievinä vanhemmilla AT-potilailla. AT:ssä kuvantamisen painopiste on sisemmässä ohimolohkossa. Ohimolohkon kuvantamisessa TT on epätyydyttävä vaihtoehto MK:hon verrattuna. Aksiaalinen leikesuunta kallonpohjasta syntyvine artefakteineen ja harmaan ja valkean aineen riittämätön kontrastiero tekevät anatomisen tarkastelun mahdottomaksi varsinkin entorinaalisen kuorikerroksen osalta, ja hippokampuskin jää epätarkaksi. MK:ssa tarvitaan riittävän ohuet koronaalisuuntaiset leikkeet, joissa harmaan ja valkean aineen ero on mahdollisimman hyvä. Tätä tarkoitusta palvelevat parhaiten T1-painotteiset kolmiulotteiset (3D) gradienttikaikusekvenssit (Soininen ym. 1994, Jack ym. 1995 ja 1997, Laakso ym. 1995b, Juottonen ym. 1999). Entorinaalisen kuorikerroksen histologiaa vastaava radiologinen anatomia on kuvattu yk- 1050 K. Partanen ym.
A B Kuva 1. 75-vuotiaan Alzheimer-potilaan tyypillinen magneettikuvauslöydös. A) Aksiaalisuuntaisista T2-painotteisista kuvista ilmenee, ettei valkean aineen muutoksia esiinny. Aivokammiot ja -uurteet ovat leventyneet sentraalisen ja kortikaalisen atrofian merkkinä. B) Koronaalisuuntaisissa T1-painotteisissa gradienttikaikukuvissa näkyy hippokampusten ja entorinaalisten kuorikerrosten molemminpuolinen kutistuminen sekä myös muun ohimolohkon ja aivojen yleinen atrofioituminen. sityiskohtaisesti vasta hiljattain (Insausti ym. 1998). Se on gyrus hippocampalista mediaalipuolella peittävä kuorikerros, jonka lateraalinen raja on sulcus collateraliksen seinässä ja pituus noin 2 cm amygdalan tasosta taaksepäin (kuva 2). Käytännössä sen takaraja on suunnilleen hippokampuksen runko-osan puolivälissä. Entorinaalikorteksin anatomiassa esiintyy vaihtelua mm. sulcus collateraliksen muodon ja syvyyden mukaan. Normaali ja eriasteisesti kutistunut entorinaalinen kuorikerros hippokampuksen pään kohdalta otetussa leikkeessä on esitetty kuvassa 2. Visuaalinen arvio entorinaalikorteksin kutistumisesta soveltui hyvin AT:n varhaisdiagnostiikkaan, joskaan normaali löydös ei sulkenut pois AT:n mahdollisuutta (Erkinjuntti ym. 1993). Hippokampus on entorinaalista kuorikerrosta kaksi kertaa pitempi, aksiaalisuunnassa katkaravun muotoinen rakenne ohimolohkosarven mediaalipuolella (kuvat 2 ja 3). Sen koon ja yleispiirteiden silmämääräistä arviointia helpottaa ympäröivien aivo-selkäydinnestetilojen tarkastelu, koska ne kaikki laajenevat hippokampuksen kutistuessa (kuvat 1 3). Hippokampuksen visuaalisella arvioinnilla koronaalisuuntai- sista kuvista on myös saavutettu hyvä tarkkuus AT:n diagnostiikassa, ja sen antama tulos korreloi hyvin työläämmän tilavuusmittauksen kanssa (Wahlund ym. 1999). 1 2 3 4 Kuva 2. Hippokampuksen (nuoli) ja entorinaalisen kuorikerroksen (viiva) asteittainen kutistuminen. 1 = normaali, 2 = lievä, 3 = kohtalainen, 4 = huomattava kutistuminen. Myös ohimolohkon etuosien kutistuminen on havaittavissa. Varhaisen dementian kuvantamisdiagnostiikka 1051
Kuva 3. Vasemmalla koronaalisuuntainen leike hippokampuksen runko-osan kohdalta, missä näkyy laajentunut ohimolohkosarvi, fissura choroidea (katkoviivanuoli), fissura transversa (nuolenpää), sekä fimbria hippocampi (pieni nuoli), joka erottaa em. likvoritilat ohimolohkosarvesta. Oikealla viisto aksiaalinen kuva noin 20 asteen negatiivisella kallistuksella kutistuneen hippokampuksen kohdalta. Siinä näkyvät em. likvoritilat lammikkona hippokampuksen päällä (nuolet). Tämä vastaa tietokonetomografiassa nähtävää löydöstä. Mikäli on tyytyminen TT:hen, on suositeltavaa tehdä kuvaus korkeintaan 5 mm paksuin leikkein, jotka ovat ohimolohkon pituusakselin suuntaisia, eli käyttäen noin 20 asteen negatiivista kallistusta. Silloin hippokampus näkyy kuvassa pitkin pituuttaan ja leventynyt fissura choroidea ja fissura transversa näkyvät parhaiten aivorungon ja ohimolohkosarven välissä hippokampuksen paikalla (kuva 3). AT:n diagnostiikassa on yritetty löytää yksinkertaista kvantitatiivista lineaarisiin tai pinta-alamittauksiin perustuvaa mittausmenetelmää nimenomaan ohimolohkon sisäosien atrofian arvioimiseksi, mutta tulokset ovat jääneet laihoiksi (Erkinjuntti ym. 1993, Laakso ym. 1995a ja 1998). Sen sijaan koronaalisuuntaisista 3D-magneettikuvista tehdyt hippokampuksen tilavuusmittaukset ovat olleet erittäin sensitiivisiä varhaisen AT:n diagnosoimisessa ja pystyneet erottamaan AT-potilaat verrokeista 85 100 %:n tarkkuudella (Laakso ym. 1995b ja 1998, Jack ym. 1997). Entorinaalisen kuorikerroksen tilavuusmittauksien diagnostinen osuvuus ei ole yltänyt aivan hippokampusmittausten sensitiivisyyden ja spesifisyyden tasolle dementian diagnostiikassa (Frisoni ym. 1999, Juottonen ym. 1999). Vaikka hippokampusten tilavuuden määrittäminen on anatomisesti helppoa, sen kliininen soveltaminen ei ole aivan suoraviivaista. Tilavuusmääritykset tehdään käsin rajaamalla tietokoneen konsolilta peräkkäisistä 1.5 2 mm:n paksuisista kolmiulotteisista leikkeistä, jotka ovat kohtisuorassa hippokampuksen pituusakselia vastaan. Tätä tarkoitusta palvelevia valmiita ohjelmia ei yleensä tule vakiovarusteina kuvauslaitteiden mukana. Kirjallisuudessa esitetyt luvut hippokampuksen normaaleista tilavuuksista vaihtelevat suuresti, eikä ole yleistä konsensusta siitä, miten saadut tilavuudet suhteutetaan pään kokoon. Näin ollen kunkin laitoksen pitäisi laatia ja kalibroida oma viiteaineistonsa, jos menetelmää halutaan soveltaa diagnostiseen käyttöön (Jack ym. 1995). Hippokampus ja ei-dementiatasoiset muistihäiriöt Sen lisäksi, että hippokampus on atrofioitunut jo varhain AT:ssä ja on suhteellisen resistentti ikääntymisen vaikutuksille, se säilyy normaalina erotusdiagnostisesti tärkeissä hyvänlaatuisissa muistihäiriöissä (Soininen ym. 1994, Laakso ym. 1998). Lievä kognitiivinen heikentyminen (mild cognitive impairment, MCI) on AT:n riskitila, jossa dementia kehittyy vuosittain 10 15 %:lle (Hänninen ja Soininen 1999). Kliinisenä oireena on episodisen muistin häiriö (oppiminen heikentynyt, unohtaminen korostunut) ilman muita neuropsykologisia erityishäiriöitä henkilöllä, jonka sosiaaliset kyvyt ovat vielä hyvin säilyneet. Hippokampusatrofia on merkittävä tekijä ennustettaessa dementian puhkeamista lähivuosina henkilöillä, joilla on MCI:n diagnoosi (Jack ym. 1999). Vaskulaaristen dementioiden kuvantaminen Dementioita, jotka ovat seurausta erityyppisten verenkierron häiriöiden aiheuttamista aivokudoksen vaurioista, kutsutaan vaskulaarisiksi (VD). Kyse on heterogeenisesta ryhmästä oireyhtymiä, jotka ovat Suomessa toiseksi yleisimpiä syitä (20 30 %) dementiaan. VD:tä liittyy erityyppisiin aivoverenkierron häiriöihin, kuten aterotromboottiseen tai sydänperäiseen emboliseen aivoinfarktiin, lakuunainfarkteihin, valkean aineen iskemisiin vaurioihin ja aivoverenvuotoi- 1052 K. Partanen ym.
hin, joiden tavallisimpia riskitekijöitä ovat verenpainetauti, rasva-aineenvaihdunnan häiriöt ja diabetes (Pantoni ja Garcia 1995, Erkinjuntti ym. 1999a). VD:n päätyyppejä ovat 1) kortikaalinen VD eli multi-infarktidementia, 2) kognitiivisesti kriittisellä alueella olevan infarktin aiheuttama dementia (strategic infarct dementia) ja 3) subkortikaalinen VD eli pienten verisuonten vaurion aiheuttama dementia (Pantoni ja Garcia 1995, Rockwood ym. 1999). Subkortikaalinen tyyppi edustaa 60 70 %:a kaikista VD-tapauksista. Kortikaalinen VD liittyy joko aivojen päävaltimohaarojen täydellisiin, koko suonitusalueen käsittäviin tai vain pienempien perifeeristen suonihaarojen alueen mukaisiin infarkteihin (kuva 4). Rajoittunutkin infarkti kognition kannalta kriittisessä rakenteessa, kuten talamuksessa, gyrus angulariksessa tai capsula internan etuosan alueella, voi aiheuttaa VD:n. Iskeemisten mekanismien ja vaurioiden sijainnin moninaisuuden vuoksi kortikaalisen VD:n kliininen kuva on hajanainen. Subkortikaalinen VD liittyy syvien pienten perforoivien arteriolien muutoksiin ja niihin liittyviin lakuunainfarkteihin sekä valkean aivoaineen iskeemisiin vaurioihin. Subkortikaalinen VD sisältää kaksi perinteistä pienten aivoverisuonten muutosten aiheuttamaa tilaa: lakunaaritilan ja Binswangerin taudin (Erkinjuntti ym. 1999b). Vauriot vaikuttavat erityisesti ns. prefrontaalisiin subkortikaalisiin hermoratoihin, mikä selittää tilan kliiniset ominaispiirteet, dysartrisen puhehäiriön, apraktis-ataktisen kävelyhäiriön ja kulultaan vaihtelevan kognitiivisen hidastumisen, jossa toiminnan ohjauksen heikentyminen on muistihäiriötä selvempi piirre (Erkinjuntti 1999b). Aivojen MK:ssa nähdään tyypillisesti laajat juosteet sivukammioiden etu- ja takasarvien ympärillä, epäsäännölliset paksut juosteet kammioiden runko-osien myötäisesti ja syvässä valkeassa aineessa yhteen sulautuvia ja laaja-alaisia signaalinvoimistumia, jotka säästävät subkortikaalisia U-säikeitä (kuva 5) (Mäntylä ym., tässä numerossa), sekä lakuunainfarkteja (Erkinjuntti ym. 1999a, b). Sentraalinen ja kortikaalinen atrofia ovat yhteisiä piirteitä AT:n kanssa. Sen sijaan VD:hen Kuva 4. Kortikaalista vaskulaarista dementiaa sairastavan 70- vuotiaan miehen aivojen magneettikuvauslöydös. Aksiaalisuuntaiset likvorisuppressiokuvat (FLAIR), joissa näkyy oikealla sekä taaemman (valkea nuolenpää) että keskimmäisen aivovaltimon suonitusalueella (ohut nuoli) vanhat infarktit, oikealla syvien perforoivien haarojen vanha infarkti nucleus caudatuksessa (katkoviivanuoli) ja siihen liittyvä kammion seinämän myötäinen yhtenäinen signaalinvoimistuma valkeassa aineessa sekä vasemmalla yksittäinen syvän valkean aineen signaalinvoimistumaläiskä. Kuva 5. Subkortikaalista vaskulaarista dementiaa sairastavan potilaan T2-painotteinen aksiaalikuva kammiotason yläpuolelta. Valkeassa aineessa näkyy laaja yhteen sulautuva signaalinvoimistuma. Varhaisen dementian kuvantamisdiagnostiikka 1053
ei välttämättä liity hippokampusatrofiaa, mutta sitäkin tavataan osalla potilaista toispuolisena, osalla molemminpuolisena (Laakso ym. 1996). Perinnöllisen CADASIL-oireyhtymän (cerebral autosomal dominant arteriopathy with subcortical infarcts and leukoencephalopathy) kliiniseen kuvaan kuuluvat aivohalvaukset, migreenin kaltaiset päänsärkykohtaukset ja dementian kehittyminen varhaisemmalla iällä, usein 40 ja 60 vuoden välillä. Kuvantamistutkimuksissa todetaan runsaat valkean aineen muutokset lakuunoineen ilman spesifisiä piirteitä. Ihobiopsia on hyödyllinen epäiltäessä CADASILia, koska siinä havaitaan samankaltaiset histologiset verisuonimuutokset kuin aivoverisuonissa (Davous 1998). Parkinsonin tauti ja dementiat, joihin liittyy parkinsonismi Parkinsonin tautiin liittyy dementia jopa yli 40 %:lla potilaista, kun taas Lewyn kappale -dementia (LKD) on AT:n jälkeen toiseksi tavallisin kortikaalinen dementiasairaus, jonka kliiniseen kuvaan kuuluvat parkinsonismi, aaltoileva kulku kognitiivisten kykyjen, tarkkaavaisuuden ja vireystilan osalta sekä visuaaliset hallusinaatiot (Oinas ym. 1998). Parkinsonin tautiin liittyvässä dementiassa on erotusdiagnostisena nyrkkisääntönä, että jos ekstrapyramidaalioireet ovat kestäneet yli 12 kuukautta ennen dementian kehittymistä, kyseessä on todennäköisesti Parkinsonin tauti eikä LKD. Jos taas dementia ilmenee jo 12 kuukauden kuluessa parkinsonismioireiden ilmenemisestä, diagnoosina pitäisi olla mahdollinen LKD. Parkinsonin taudilla ei ole tyypillisiä TT- tai MK-löydöksiä. Siihen liittyvässä dementiassa hippokampus kutistuu samanasteisesti kuin AT:ssä (Laakso ym. 1996). LKD:n tunnistaminen on tärkeää oikean oireenmukaisen lääkehoidon valitsemiseksi, mutta radiologisesti tähänkään tautiin ei liity spesifisiä piirteitä. Potilailla esiintyy yleistä kortikaalista atrofiaa, ei oleellista valkean aineen tautia, ja ohimolohkon mediaaliosien atrofian vaikeusaste on AT:n ja normaalin vanhuusväestön väliltä (Oinas ym. 1998, Barber ym. 1999). Mikäli kliininen kuva on sopiva ja radiologisissa tutkimuksissa ei todeta mitään merkkejä ohimolohkon mediaaliosien atrofiasta, tämä tukee LKD-diagnoosia (Barber ym. 1999). A B * * Kuva 6. Frontotemporaalidementiapotilaan magneettikuvauslöydös. A) Koronaalisuuntaisissa T1-painotteisissa leikkeissä näkyy otsa- ja ohimolohkojen molemminpuolinen kutistuminen. Sylviuksen uurteet ovat hyvin leveät, minkä lisäksi potilaalla on myös isot aivokammiot sentraalisen atrofian merkkeinä. B) Aksiaalisuuntaisissa T2-painotteisissa (*) leikkeissä näkyvät lisäksi sivukammioiden myötäiset ja syvän valkean aineen kirkkaat signaalinvoimistumat. 1054 K. Partanen ym.
Frontotemporaaliset degeneraatiot Frontotemporaaliset degeneraatiot ovat kolmanneksi yleisin kortikaalisen dementoivan sairauden muoto AT:n ja LKD:n jälkeen. Käsite sisältää mm. aiemmin Pickin tautina tunnetun frontaalisen dementian muodon. Hiljattain esitellyn konsensusjaon mukaan frontotemporaaliset degeneraatiot voidaan jakaa frontotemporaaliseen dementiaan, etenevään afasiaan ja semanttiseen dementiaan, jotka alkavat yleensä varhaisemmassa iässä kuin AT (Neary ym. 1998). Frontotemporaalidementiassa persoonallisuusmuutokset, sosiaalisen käyttäytymisen häiriöt sekä puheen onttous ja sisällöllinen hajanaisuus ovat keskeisiä, kun taas muistitoiminnat ovat suhteellisesti paremmin säilyneet. Aivojen kuvantamislöydöksenä on vahva molemminpuolinen ja tavallisesti symmetrinen otsalohkojen ja ohimolohkojen etuosien atrofia (kuva 6), jota ei kuitenkaan välttämättä esiinny taudin varhaisvaiheissa (Neary ym. 1998). Hippokampus kutistuu vähemmän kuin AT:ssä, kun taas entorinaalisen kuorikerroksen atrofia on samanlaista sekä frontotemporaalisessa dementiassa että AT:ssä (Frisoni ym. 1999). Etenevässä afasiassa kieliopin hallinta, ääntäminen ja sanojen löytäminen ovat vaikeutuneet puheen tuotossa lisää, mutta muita kognitiivisia häiriöitä ei esiinny. Tässä atrofia on useimmiten selvästi epäsymmetristä, nimenomaan vasempaan frontotemporaalilohkoon painottunutta (kuva 7). Semanttisessa dementiassa puhe sujuu teknisesti, ongelma on nimeämisessä ja sanojen ymmärtämisessä. Ohimolohkojen etuosat, varsinkin neokorteksi ja siinä gyrus temporalis inferior ja medius ovat molemmin puolin atrofioituneet (kuva 8). On huomattava, että frontotemporaalisissa lohkodegeneraatiosairauksissa tyypillisten kuvantamislöydösten puuttuminen ei kuitenkaan sulje pois taudin mahdollisuutta (Neary ym. 1998). Kuva 7. Etenevää afasiaa sairastavan 60-vuotiaan naisen magneettikuvauslöydös. Koronaalisuuntaisessa T1-leikkeessä näkyy selvästi vasemmalle painottuva otsa- ja ohimolohkon atrofia Sylviuksen uurteen ympärillä. * A B Kuva 8. Semanttista dementiaa ja muistihäiriöitä sairastavan 60-vuotiaan naisen magneettikuvauslöydös. A) Aksiaalisuuntaiset T2-painotteiset kuvat. B) Koronaalisuuntaiset T1-painotteiset kuvat. Potilaalla on todettavissa vahva ohimolohkon etuosien atrofia, sisemmän ohimolohkon atrofia ja myös yleistä sentraalista ja kortikaalista atrofiaa. Varhaisen dementian kuvantamisdiagnostiikka 1055
Muiden dementiaa aiheuttavien tilojen kuvantamisesta Creutzfeldt Jakobin tauti (CJT) on harvinainen neurodegeneratiivinen sairaus, jota luonnehtivat nopeasti kehittyvä etenevä dementia, myoklonus ja ataksia sekä piikkiaaltokompleksit EEG:ssä. Potilaat menehtyvät tautiin tavallisesti jo vuoden kuluessa oireiden alkamisesta. CJT kuuluu spongiformisten enkefalopatioiden ryhmään, ja sen aiheuttaa epänormaalin prioniproteiinimuodon kerääntyminen harmaaseen aivokudokseen. TT pystyy osoittamaan vain taudin loppuvaiheessa kehittyneen yleisen kortikaalisen atrofian. Tavallisin MK-löydös on T2-kuvissa nähtävä signaalinvoimistuma nucleus caudatuksessa, globus palliduksessa ja putamenissa (Bahn ym. 1997) ja varianttimuodossa oksipitaalialueella (Urbach ym. 1998). Diffuusiokuvissa tämä basaalitumakkeiden poikkeavuus näkyy jo ennen T2-kuvissa havaittavaa ilmiötä (Bahn ym. 1997). Vasta aivobiopsia antaa varman diagnoosin, mutta tämän toimenpiteen ja ruumiinavauksen varotoimenpiteet edellyttävät, että diagnoosia osataan epäillä. Normaalipaineinen hydrokefalia (NPH) on monessa mielessä erotusdiagnostinen ongelma. Klassiset kliiniset avainpiirteet ovat apraktisataktiset kävelyhäiriöt, virtsainkontinenssi ja muistihäiriöt eriasteisina yhdistelminä. Radiologisissa tutkimuksissa NPH-epäily herää usein pelkästään aivokammioiden koon perusteella, jolloin pulmana on erottaa sentraalinen atrofia hydrokefaluksesta. NPH:ssa ohimolohkosarvien pitäisi olla myös huomattavan laajat ja aivouurteiden lytyssä eli suhteettoman pienet. Toisaalta voidaan kuitenkin todeta paikallista kortikaalista atrofiaa. T2- ja protonipainoitteisissa magneettikuvissa näkyy epätavallisen voimakas selkäydinnestevirtauksen aiheuttama signaalikato neljännessä aivokammiossa, akveduktissa ja foramen interventricularen ympärillä (Bradley ym. 1996). Varmaan diagnoosiin päästään vasta kammiopaineen mittauksella, mutta kaikki potilaat eivät hyödy suntista, mikä voi liittyä samanaikaiseen AT:hen. NPH:ta epäiltässä normaali hippokampus viittaa vahvasti primaariseen NPH:hon ilman samanaikaista AT-patolo- giaa, ja sillä voi myös olla ennustearvoa hoidon kannalta (Savolainen ym. 2000). Neuropsykiatrisista erotusdiagnostisesti tärkeistä tiloista yksi keskeinen on depressiivinen pseudodementia, jota voidaan pitää myös hyvänlaatuisena muistihäiriönä ja johon ei liity hippokampusatrofiaa (O Brien ym. 1994). Aivojen toiminnalliset kuvaukset dementian varhaisdiagnostiikassa Aivojen toiminnallisista kuvausmenetelmistä aivoverenkiertoa mittaavan SPECTin mahdollisuuksia on tutkittu eniten dementiadiagnostiikassa. AT-potilailla vähentyneen perfuusion löydös painottuu temporoparietaalialueille useimmiten molemmin puolin, kun taas frontotemporaalisissa lohkodegeneraatioissa löydös painottuu aivojen etuosiin (Talbot ym. 1998). Vaskulaaridementiassa on tyypillistä läiskäinen hypoperfuusiolöydös (Talbot ym. 1998). SPECT voi auttaa AT:n erottamisessa frontotemporaali- ja vaskulaaridementiasta mutta ei muussa dementiatautien erotusdiagnostiikassa (Talbot ym. 1998). Lisäksi verrokkien ja AT-potilaiden SPECT-löydöksissä on päällekkäisyyttä (Müller ym. 1999). SPECT ei korvaa dementiadiagnostiikassa rakenteellista kuvantamista, mutta lisätestinä sillä on kliinistä käyttöä valikoiduissa erotusdiagnostisissa ongelmatapauksissa (Müller ym. 1998, Talbot ym. 1998). MK:n mahdollisuudet ulottuvat rakenteellista kuvantamista pitemmälle, mikäli vahvakenttälaite on varustettu»echo planar»-kuvausta ja protonispektroskopiaa varten. Perfuusiopainotteinen MK mittaa mikroskooppista suhteellista kudostason veritilavuutta (rcbv), ja sitä voidaan verrata sikäli anniltaan SPECTiin dementiadiagnostiikassa (Lev ja Rosen 1999). Diffuusiopainotteinen MK tarjoaa vielä uuden fysiologisen menetelmän, ja periaatteessa AT:n ja muiden dementioiden histopatologiset muutokset voisivat heijastua myös vesimolekyylien vapaaseen liikkuvuuteen. Alustavia tuloksia onkin esitetty AT:ssä ohimolohkon (Hanyu ym. 1998) ja VD:ssä laajemmin valkean aineen diffuusiokertoimien muutoksista (Hanyu ym. 1999). Diffuusiopainotteisen MK:n varsinainen kliininen 1056 K. Partanen ym.
käyttöalue on kuitenkin hyperakuutin aivoinfarktin diagnostiikassa. Magneettispektroskopia on MK:ta vanhempi menetelmä, joka tarjoaa mahdollisuuden mitata aivojen biokemiaa in vivo, mutta sen käyttö on vakiintumatonta dementian diagnostiikassa. AT:ssä on raportoitu esiintyvän suuria myoinositolipitoisuuksia, millä saattaa olla erotusdiagnostista merkitystä (Rai ym. 1999). PET on osoittanut aivokuoren perusaineenvaihdunnan heikentyneen AT:ssä, minkä lisäksi alueelliset muutokset sokeriaineenvaihdunnassa painottuvat temporoparietaalielueelle (Mielke ym. 1998). Löydökset saattavat edeltää kliinisen dementian ilmaantumista. PET:tä on käytetty myös aktivaatio- ja reseptoritutkimuksiin dementiataudeissa (Mielke ym. 1998), mutta ymmärrettävästi kyseessä on vain tutkimustyöhön sovellettava menetelmä. Lopuksi Taulukko 1. Eri dementiamuotojen tyypillisimmät kuvantamislöydökset. Dementiamuoto Alzheimerin tauti Vaskulaaridementia Lewyn kappale -dementia Frontotemporaalidementia Etenevä afasia Semanttinen dementia Parkinson-dementia Creutzfeldt Jakobin tauti Löydökset Hippokampuksen ja entorinaalikorteksin kutistuminen ensin Yleinen sentraalinen ja kortikaalinen atrofia Valkea aine kuten tavallisessa ikääntymisessä Runsaat valkean aineen muutokset, lakuunat tai jäljet aivokuoren infarkteista; puuttuminen sulkee pois Yleinen aivoatrofia; sisemmän ohimolohkon atrofian puuttuminen tukee Otsa- ja ohimolohkon molemminpuolinen atrofia Atrofia Sylviuksen uurteen alueella vasemmalla Ohimolohkon etuosien atrofia Yleinen aivoatrofia Basaalitumakkeiden signaalinvoimistumat diffuusio- ja T2- kuvissa ensin, yleinen atrofia kehittyy myöhemmin Eri dementiamuodoille ominaiset kuvantamislöydökset on koottu taulukkoon 1. Kliinisiin tietoihin yhdistettynä löydöksistä saa suuntaa antavaa erotusdiagnostista apua. Päällekkäisyyttä esiintyy, ja moni dementian ensioireista kärsivä mahtuu aivojen kuvantamislöydösten osalta normaalivaihtelun rajoihin. Koska sisemmän ohimolohkon rakenteiden kuten hippokampuksen ja entorinaalikuoren hyvä anatominen kuvaaminen on keskeistä varhaisdementian kuvantamisdiagnostiikassa AT:n yleisyyden tähden, voidaan MK:ta pitää ensisijaisena menetelmänä TT:hen verrattuna. Saatavuus ei ole ongelma, koska magneettikuvauslaitteet ovat levinneet keskussairaalatasolle, minkä lisäksi yksityiset MK-yritykset lisäävät tarjontaa kattavaksi ympäri maata. T1-painotteinen koronaalisuuntainen 3D-kuvaus antaa parhaan tuloksen, ja se on tehtävissä kaikilla nykyaikaisilla laitteistoilla. Yleiskuvan saamiseksi sekä valkean aineen muutosten, lakuunoiden ja infarktien toteamiseksi tuttu aksiaalinen T2- ja protonipainotteinen sekvenssi ovat tarpeen. Samasta syystä FLAIR on suositeltava lisä. Näiden kolmen perussekvenssin kuvausaika rajoittuu noin 15 20 minuuttiin. Osa dementiapotilaista ei jaksa eikä muista pysyä paikallaan näin kauan, jolloin voidaan turvautua ultranopeisiin T2- tai»echo planar» -sekvensseihin. Näillä saadaan T2-painotteinen kuvaus tehtyä nopeasti aksiaali- ja koronaalisuunnassa kuvan laadun kustannuksella. MK:ssa on luonnollisesti otettava huomioon tutkimuksen yleiset vasta-aiheet ja se, että kuvausympäristö on vaativa hämmentyneelle dementiapotilaalle. TT on nopea, hyvin siedetty ja halpa aivojen kuvausmenetelmä, jonka vakavimpana rajoituksena on dementiapotilaiden osalta ohimolohkon arvioinnin vaikeus. TT riittää pääasiassa neurokirurgisesti hoidettavien kallonsisäisten dementiaa aiheuttavien tautien toteamiseen. Uusien monidetektorilaitteiden myötä spiraalikuvauksen ja rekonstruktiokuvien käyttö aivojenkin TT-kuvauksessa tulee todennäköisesti lisääntymään. Aksiaalinen leikesuunta kallistuksineenkaan ei silloin ole samalla tavoin rajoittava, mutta harmaan ja valkean aineen ero tuskin paranee fysikaalisten syiden vuoksi niin paljon, että MK:n ylivoimaisuus olisi uhattuna. Toiminnallisten kuvantamismenetelmien sovellukset rajoittuvat dementiadiagnostiikassa nykyään tutkimustyöhön. Varhaisen dementian kuvantamisdiagnostiikka 1057
Kirjallisuutta Bahn MM, Kido DK, Lin W, Pearlman AL. Brain magnetic resonance diffusion abnormalities in Creutzfeldt-Jakob disease. Arch Neurol 1997;54:1411 5. Barber R, Gholkar A, Scheltens P, Ballard C, McKeith IG, O Brien JT. Medial temporal lobe atrophy on MRI in dementia with Lewy bodies. Neurology 1999;52:1153 8. Bradley WG Jr, Scalzo D, Queralt J, Nitz WN, Atkinson DJ, Wong P. Normal-pressure hydrocephalus: evaluation with cerebrospinal fluid flow measurements at MR imaging. Radiology 1996;198: 523 9. Bryan RN, Wells SW, Miller TJ, ym. Infarctlike lesions in the brain: prevalence and anatomic characteristics at MR imaging of the elderly data from the Cardiovascular Health Study. Radiology 1997;202: 47 54. Davous P. CADASIL: a review with proposed diagnostic criteria. Eur J Neurol 1998;5:219 33. Erkinjuntti T, Lee DH, Gao F, ym. Temporal lobe atrophy on magnetic resonance imaging in the diagnosis of early Alzheimer s disease. Arch Neurol 1993;50:305 10. Erkinjuntti T, Fuqiang G, Lee DH, Eliasziw M, Merskey H, Hachinski VC. Lack of difference in brain hyperintensities between patients with early Alzheimer s disease and control subjects. Arch Neurol 1994;51:260 8. Erkinjuntti T, Bowler JV, DeCarli C K, ym. Imaging of static brain lesions in vascular dementia: implications for clinical trials. Alzheimer Dis Assoc Disord 1999(a);13 Suppl 3:S81 90. Erkinjuntti T, Inzitari D, Pantoni L HC, ym. Research criteria for subcortical vascular dementia in clinical trials. J Neural Transm Suppl 1999(b), (painossa). Frisoni GB, Laakso MP, Beltramello A, ym. Hippocampal and entorhinal cortex atrophy in frontotemporal dementia and Alzheimer s disease. Neurology 1999;52:91 100. Hanyu H, Sakurai H, Iwamoto T, ym. Diffusion-weighted MR imaging of the hippocampus and temporal white matter in Alzheimer s disease. J Neurol Sci 1998;156:195 200. Hanyu H, Imon Y, Sakurai H, ym. Regional differences in diffusion abnormality in cerebral white matter lesions in patients with vascular dementia of the Binswanger type and Alzheimer s disease. Eur J Radiol 1999;6:195 203. Hänninen T, Soininen H. Lievä kognitiivinen heikentyminen dementian varhaisena merkkinä. Duodecim 1999;115:381 8. Insausti R, Juottonen K, Soininen H, ym. MR imaging volumetric analysis of the human entorhinal, perirhinal, and temporopolar cortices. Am J Neuroradiol 1998;19:659 71. Jack CR Jr, Theodore WH, Cook M, McCarthy G. MRI-based hippocampal volumetrics: data acquisition, normal ranges, and optimal protocol. Magn Reson Imaging 1995;13:1057 64. Jack CR Jr, Petersen RC, Xu YC, ym. Medial temporal atrophy on MRI in normal aging and very mild Alzheimer s disease. Neurology 1997; 49:786 94. Jack CR Jr, Petersen RC, Xu YC, ym. Prediction of AD with MRI-based hippocampal volume in mild cognitive impairment. Neurology 1999;52:1397 403. Juottonen K, Laakso MP, Partanen K, Soininen H. Comparative MRI analysis of the entorhinal cortex and hippocampus in diagnosing Alzheimer s disease. Am J Neuroradiol 1999;20:139 44. Laakso M, Soininen H, Partanen K, ym. The interuncal distance in Alzheimer s disease and age-associated memory impairment. Am J Neuroradiol 1995(a);16:727 34. Laakso MP, Soininen H, Partanen K, ym. Volumes of hippocampus, amygdala and frontal lobes in the MRI-based diagnosis of early Alzheimer s disease: correlation with memory functions. J Neural Transm Park Dis Dement Sect 1995(b);9:73 86. Laakso MP, Riekkinen P Jr, Partanen K, ym. Hippocampal volumes in Alzheimer s disease, Parkinson s disease with and without dementia and in vascular dementia: an MRI study. Neurology 1996; 46:678 81. Laakso MP, Soininen H, Partanen K, ym. MRI of the hippocampus in Alzheimer s disease: sensitivity, specificity and analysis of the incorrectly classified subjects. Neurobiol Aging 1998;19:23 31. Lev MH, Rosen B. Clinical applications of intracranial perfusion MR imaging. Neuroimagin Clin of N Am 1999;9:309 31. Mielke R, Kessler J, Szelies B, Herholz K, Wienhard, Heiss W-D. Normal and pathological aging findings of positron-emission-tomography. J Neural Transm 1998;105:821 37. Müller H, Möller H-J, Stippel A, ym. SPECT patterns in probable Alzheimer s disease. Eur Arch Psychiatry Clin Neurosci 1999;249:190 6. Neary D, Snowden JS, Gustafson, ym. Frontotemporal lobar degeneration. A consensus on clinical diagnostic criteria. Neurology 1998; 51:1546 54. O Brien JT, Desmond P, Ames D, Schweitzer I, Tuckwell V, Tress B. The differentiation of depression from dementia by temporal lobe magnetic resonance imaging. Psychol Med 1994;24:633 40. Oinas M, Polvikoski T, Sulkava R, Paetau A, Haltia M. Lewyn-kappale dementia. Duodecim 1998;114:1476 83. Pantoni L, Garcia JH. The significance of cerebral white matter abnormalities 100 years after Binswanger s report. Stroke 1995;26:1293 301. Rai GS, McConnell JR, Waldman A, Grant D, Chandry M. Brain proton spectroscopy in dementia: an aid to clinical diagnosis. Lancet 1999;353:1063 4. Rockwood K, Bowler J, Erkinjuntti T, Hachinski V, Wallin A. Subtypes of vascular dementia. Alzheimer Dis Assoc Disord 1999;13 Suppl 3:S59 65. Savolainen S, Laakso MP, Paljärvi L, ym. MR imaging of the hippocampus in normal pressure hydrocephalus: correlations with cortical Alzheimer pathology. Am J Neuroradiol 2000;21:409 14. Scheltens P, Erkinjuntti T, Leys D, ym. White matter changes on CT and MRI: an overview of visual rating scales. Eur Neurol 1998;39:80 9. Soininen HS, Partanen K, Pitkänen A, ym. Volumetric MRI analysis of the amygdala and the hippocampus in subjects with age-associated memory impairment: correlation to visual and verbal memory. Neurology 1994;44:1660 8. Talbot PR, Lloyd JJ, Snowden JS, Neary D, Testa HJ. A clinical role for 99m Tc-HMPAO SPECT in the investigation of dementia? J Neurol Neurosurg Psychiatry 1998;64:306 13. Urbach H, Klisch J, Wolf HK, Brechtelsbauer D, Gass S, Solymosi L. MRI in sporadic Creutzfeldt-Jakob disease: correlation with clinical and neuropathological data. Neuroradiology 1998;40:65 70. Wahlund L-O, Julin P, Lindqvist J, Scheltens P. Visual assessment of medial temporal lobe atrophy in demented and healthy control subjects: correlation with volumetry. Psychiatry Res 1999;90:193 9. Yue NC, Arnold AM, Longstreth WT Jr, ym. Sulcal, ventricular, and white matter changes at MR imaging in the aging brain: data from the cardiovascular health study. Radiology 1997;202:33 9. *** Kiitokset tri Päivi Hartikaiselle frontotemporaalidementiapotilaiden ja tri Merja Hallikaiselle vaskulaaridementiapotilaan etsimisestä ja FL Pauli Vainiolle kuvien valmistamisesta. KAARINA PARTANEN, dosentti, osastonylilääkäri kaarina.partanen@kuh.fi KYS:n kliinisen radiologian osasto PL 1777, 70211 Kuopio MIKKO LAAKSO, Suomen Akatemian tutkijatohtori HILKKA SOININEN, ma. professori KYS:n neurologian klinikka PL 1777, 70211 Kuopio TIMO ERKINJUNTTI, dosentti, erikoislääkäri HYKS:n neuroklinikka PL 300, 00029 Helsinki Aikakauskirjan pyytämä katsaus Jätetty toimitukselle 10.11.1999 1058