ЛУЧЕВАЯ ДИАГНОСТИКА САНКТ-ПЕТЕРБУРГА-2014

.

АВТОМАТИЧЕСКАЯ СЕГМЕНТАЦИЯ ОЧАГОВ В БЕЛОМ ВЕЩЕСТВЕ ГОЛОВНОГО МОЗГА

Quantitative characterization of brain lesions may not be only a diagnostic criteria, but also the parameter for dynamic evaluation of various CNS diseases progression. Manual segmentation is the most accurate method of measuring lesions volume, but this method is time- and labor-intensive. There are different methods of automatic lesions segmentation that use different algorithms and have varied accuracy of the results. In this paper we compare two fundamentally different approaches to the automatic lesions segmentation basis on the MRI images and evaluate the possibility of using these methods as an alternative to manual segmentation.Количественная характеристика очагового поражения головного мозга может быть не только диагностическим критерием, но и параметром, позволяющим оценивать динамику развития различных заболеваний центральной нервной системы. Мануальная сегментация является наиболее точным методом измерения общего объема очагов, однако этот метод является время- и трудозатратным. Существуют различные методы автоматической сегментации очагов, которые различаются как используемыми алгоритмами, так и точностью получаемых результатов. В данной работе сравнивается два принципиально разных подхода к автоматической сегментации очагов на основе МРТ-изображений и оценивается возможность использования их в качестве альтернативы мануальному методу

УПРАВЛЕНИЕ ПОТОКАМИ ПАЦИЕНТОВ. РАБОТА С НАПРАВЛЕНИЯМИ ОБЯЗАТЕЛЬНОГО МЕДИЦИНСКОГО СТРАХОВАНИЯ

The article is devoted to the basic principles of interaction as a tool to improve the efficiency of adverse communication between medical facilities for the organization of streams of patients on MRI and CT of the compulsory health insurance.Статья посвящена основным принципам взаимодействия между медицинскими учреждениями как инструменту повышения эффективности коммуникации для организации потоков пациентов на МРТ- и КТ-исследования в рамках системы ОМ

ПАТОЛОГИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ ВИЧ-АССОЦИИРОВАННЫХ НЕЙРОКОГНИТИВНЫХ РАССТРОЙСТВ

Significant communications of a condition of cognitive processes (memory, attention, thinking) and indicators of progressing of HIV infection are revealed (the HIV RNA level and CD4 lymphocytes in blood) that allows to assume existence of the direct mediated action of a virus on a functional condition of TsNS. Coherence of results of neuropsychological and neurovisualization techniques (EEG, MRT, PET) is shown. Involvement in pathological process at early stages of formation VICh-assotsiirovanykh of neurocognitive frustration of the following departments of a brain is revealed: forward zone crinkle, shell, mediobazavylny departments of a temporal share, premotorny departments, calloused body, retikulyarny formation.Выявлены значимые связи состояния когнитивных процессов (памяти, внимания, мышления) и показателей прогрессирования ВИЧ-инфекции (уровень РНК ВИЧ и CD4-лимфоцитов в крови), что позволяет предположить наличие прямого (или) опосредованного действия вируса на функциональное состояние ЦНС. Показана согласованность результатов нейропсихологических и нейровизуализационных методик (ЭЭГ, МРТ, ПЭТ). Выявлено вовлечение в патологический процесс на ранних этапах формирования ВИЧ-ассоциированых нейрокогнитивных расстройств следующих отделов головного мозга: передняя поясная извилина, скорлупа, медиобазальные отделы височной доли, премоторные отделы, мозолистое тело, ретикулярная формация

ОСОБЕННОСТИ РАЗВИТИЯ НЕЙРОДЕГЕНЕРАЦИИ ТАЛАМУСА У БОЛЬНЫХ РАССЕЯННЫМ СКЛЕРОЗОМ

Currently the role of CNS structures atrophy in disability development in patients with multiple sclerosis (MS) is undisputed. Particular attention is paid to the atrophy of the thalamus, which is associated with a lot of passing through pathways and determine its sensitivity to changes in various parts of the central nervous system. The causes and sequence of the neurodegenerative processes development in MS are still the subject of scientific debates. The aim of our study was to determine the characteristics of neurodegenerative changes in the thalamus in cohort of MS patients with different severity of disability. The study involved 117 patients with clinically isolated syndrome of probable demyelination and multiple sclerosis, according to McDonald criteria (2010) at the age of 18 to 64 and disease duration varied from 1 to 30 years (6,57+7,18). Examination program included a clinical test and MRI, as well as single-voxel proton magnetic resonance spectroscopy (1H-MRS), performed in 34 patients and 5 healthy volunteers. The results of our study showed that the thalamus atrophy plays an important role in development of disability in patients with multiple sclerosis. It is also reached significance in patients with a more than three points of disability score according to EDSS scale. In carrying out the correlation and analysis of variance data1H-MRS statistically significant results were obtained only for the correlation analysis of NAA concentration and severity of disability in the left thalamus, which showed a direct correlation. NAA levels in the right thalamus depending on the severity of the disease were not significantly changed. Comparison of the results of morphometric analysis and1H-MRS data leaded to conclusion that a decrease of the thalamus volume is mainly due to structural damage of the pathways, with relative preservation of gray matter. The findings may contribute to the formation of therapeutic approaches aimed at preventing the development of disability in patients with MS.В настоящее время считается неоспоримой роль атрофии структур ЦНС в развитии инвалидизации больных рассеянным склерозом (РС). Особое внимание уделяется атрофии таламуса, что связано с большим количеством проходящих через него проводящих путей и определяет его чувствительность к происходящим изменениям в различных отделах ЦНС. Причины и последовательность развития нейродегенеративных процессов при РС до сих пор остаются предметом научных споров. Целью исследования являлось определение особенностей нейродегенеративных изменений таламуса в группах больных РС с различной тяжестью инвалидизации. Обследованы 117 пациентов с клинически изолированным синдромом вероятной демиелинизации и рассеянным склерозом, определенным согласно критериям Мак-Дональда 2010 года в возрасте от 18 до 64 лет с длительностью заболевания от 1 до 30 лет (6,57+7,18). Программа обследования включала клиническое и МРТ-исследование, а также одновоксельную протонную магнитно-резонансную спектроскопию (1Н-МРС), выполненную 34 пациентам и 5 здоровым добровольцам. Результаты исследования показали, что в развитии инвалидизации больных рассеянным склерозом важную роль играет атрофия таламуса, которая достигает значимости у больных с инвалидизацией больше трех баллов по шкале EDSS. При проведении корреляционного и дисперсионного анализа данных1Н-МРС статистически значимые результаты получены только при корреляционном анализе концентрации NAA и тяжести инвалидизации в левом таламусе - прямая корреляция, в правом таламусе уровень NAA в зависимости от тяжести заболевания значимо не изменяется. Сопоставление результатов морфометрического анализа и данных1Н-МРС позволило сделать вывод, что уменьшение объема таламуса происходит преимущественно за счет структурного разрушения проводящих путей, при относительной сохранности серого вещества. Полученные данные могут способствовать формированию лечебных подходов, направленных на предотвращение развития инвалидизации больных РС

АТРОФИЯ ПЕРЕШЕЙКА И КОРПУСА МОЗОЛИСТОГО ТЕЛА - НЕЗАВИСИМЫЙ МАРКЕР ТЯЖЕСТИ И ПРОГРЕССИРОВАНИЯ РАССЕЯННОГО СКЛЕРОЗА

The corpus callosum (CC) volume loss in patients with multiple sclerosis (MS) is a long been known phenomenon, considered by many authors as an indicator of disease severity. Meanwhile the relationship between CC atrophy and disease severity in MS patients not always found in studies, which may be due to the features of somatotopical CC structure. The aim of our study was to determine the relationship of atrophy in different parts of CC with the severity of clinical manifestations in MS patients to clarify the pathogenesis of these disorders and find opportunities for the development of tools for control and correction. The article presents results of morphometric analysis of 117 patients with different types of MS and 25 healthy volunteers. The original MRI image postprocessing algorithm is used. The initial parameters used for the statistical analysis were: age, duration of disease, the type of the disease, numerical score of FS and EDSS scales, the results of morphometry. Correlation analysis showed that the volume of the CC isthmus and corpus inversely correlated with disease duration and severity of a pyramidal, cerebellar, sensory, pelvic disorders and degree of disability. Analysis of variance in groups of patients with different types and severity of MS showed that atrophy of the CC isthmus and corpus is associated not only with the degree of disability, but also with the disease type. The study results confirm the important role of the atrophy of certain brain regions in the development of clinical picture and types of MS. It is shown that changes in the volume of the CC isthmus and corpus are independent markers of the development stage and severity of the disease, and their measurement can be an instrumental tool for objective assessment of the effectiveness of personalized neurorehabilitation techniques in patients with demyelinating diseases of the central nervous system.Уменьшение объема мозолистого тела (МТ) у больных с рассеянным склерозом (РС) - давно известный феномен, рассматриваемый многими авторами как показатель тяжести заболевания. В то же время далеко не во всех исследованиях выявлена взаимосвязь между атрофией МТ и выраженностью инвалидизации пациентов с РС, что может быть связано с особенностями соматотопической структуры МТ. Целью нашей работы было выявление взаимосвязи атрофии различных отделов МТ с выраженностью клинических проявлений РС для уточнения патогенеза данных нарушений и определения возможностей разработки инструментов их контроля и коррекции. Представлены результаты морфометрического анализа данных 117 пациентов с различными вариантами РС и 25 здоровых добровольцев. Использовался оригинальный алгоритм постпроцессинговой обработки МРТ-изображений. Исходные параметры для статистического анализа: возраст, длительность заболевания, тип течения заболевания, балльная оценка по шкалам FS и EDSS, результаты морфометрии. При корреляционном анализе было показано, что объемы перешейка и корпуса МТ обратно коррелируют с длительностью заболевания, а также с выраженностью пирамидных, мозжечковых, чувствительных, тазовых расстройств и степенью нетрудоспособности. Дисперсионный анализ в группах больных с различной тяжестью и вариантами течения РС выявил, что атрофия перешейка и корпуса МТ связана не только со степенью инвалидизации, но и с типом течения заболевания. Результаты исследования подтверждают важную роль атрофии отдельных регионов МРТ в развитии клинической картины и типа течения РС. Показано, что изменения объемов перешейка и корпуса МТ являются независимыми маркерами стадии развития и тяжести заболевания, а их измерение может быть инструментом объективной инструментальной оценки эффективности персонифицированных нейрореабилитационных методик у пациентов с демиелинизирующими заболеваниями ЦНС

Метаболизм головного мозга у пациентов с COVID-19 по данным мультивоксельной 1H-МРС: проспективное исследование

INTRODUCTION: Members of the coronavirus family can affect the human central nervous system, causing various neurological complications in patients with SARS-CoV-2. Proton magnetic resonance spectroscopy (1H-MRS) seems to be a promising technique for assessing the prognosis of persistent neurological manifestations and complications, determining the completeness of a patient’s recovery during long-term follow-up. OBJECTIVE: To study changes in the metabolites profile in the brain with relation to cognitive impairment in patients with COVID-19.MATERIALS AND METHODS: 68 patients with verified COVID-19 and neurological complaints underwent a diagnostic workup, including a psychoneurological assessment and MRI of the brain with multivoxel proton magnetic resonance spectroscopy (1H-MRS), starting in the first 2 weeks from the onset of the disease. In 11 patients, a complex examination was repeated 7–8 months after the onset of the disease. The exclusion criteria were acute severe neurological symptoms, age over 65 years, artificial lung ventilation, lung CT score III–IV, as well as information about pre-Covid neuropsychiatric disorders. As a control group, earlier collected data of 10 healthy volunteers (age 30–67 years) were taken from a local database. Statistics: Intergroup differences in the ratios of metabolites peak areas determined by the 1H-MPC method were assessed using the nonparametric Mann-Whitney test with Bonferroni’s correction for multiple comparisons. Values were considered statistically significant at p<0.05. RESULTS: According to 1H-MRS, all patients with COVID-19 showed metabolic changes in the brain: a statistically significant increase in mI/Cr in the white and gray matter and a diffuse decrease in the levels of Cho/Cr in the supraventricular white matter, even in the absence of any changes in structural MRI. DISCUSSOIN: Patients were divided into three subgroups according to the severity of neurological symptoms that arose with the onset of the coronavirus infection. The most pronounced metabolic changes were found in the group with severe neurological manifestations (NM). At follow-up, a gradual recovery of the metabolite profile was noted, but in our sample group complete normalization was not achieved within the specified time frame. CONCLUSION: The obtained data indicate metabolic changes associated with SARS-CoV-2 infection, as well as the prospects for using the 1H-MPC technique in the diagnosis of neurological complications of the new coronavirus infection, including manifestations of a psychoneurological syndrome associated with COVID-19.><0.05.RESULTS: According to 1H-MRS, all patients with COVID-19 showed metabolic changes in the brain: a statistically significant increase in mI/Cr in the white and gray matter and a diffuse decrease in the levels of Cho/Cr in the supraventricular white matter, even in the absence of any changes in structural MRI.DISCUSSOIN: Patients were divided into three subgroups according to the severity of neurological symptoms that arose with the onset of the coronavirus infection. The most pronounced metabolic changes were found in the group with severe neurological manifestations (NM). At follow-up, a gradual recovery of the metabolite profile was noted, but in our sample group complete normalization was not achieved within the specified time frame.CONCLUSION: The obtained data indicate metabolic changes associated with SARS-CoV-2 infection, as well as the prospects for using the 1H-MPC technique in the diagnosis of neurological complications of the new coronavirus infection, including manifestations of a psychoneurological syndrome associated with COVID-19.ВВЕДЕНИЕ: Представители семейства коронавирусов могут воздействовать на центральную нервную систему человека, вызывая различные неврологические осложнения у пациентов с SARS-CoV-2. Перспективной методикой для оценки прогноза стойких неврологических проявлений и осложнений, определения при долгосрочном наблюдении полноты реабилитации пациента представляется протонная магнитно-резонансная спектроскопия (1H-МРС).ЦЕЛЬ: Изучить изменения профиля метаболитов в веществе головного мозга в сопоставлении с когнитивными нарушениями у больных при COVID-19.МАТЕРИАЛЫ И  МЕТОДЫ: 68 пациентам с  верифицированным диагнозом COVID-19 и  неврологическими жалобами выполнен диагностический комплекс, включающий психоневрологическую оценку и  МРТ головного мозга, в  том числе многовоксельную 1H-МРС, начиная с первых 2 недель от начала заболевания. 11 пациентам комплексное обследование было выполнено в динамике, спустя 7–8 месяцев от начала заболевания. Критериями исключения была острая грубая неврологическая симптоматика, возраст старше 65 лет, нахождение на ИВЛ, КТ легких III–IV, а также информация о психоневрологических нарушениях в пре-ковидный период. В качестве группы контроля были взяты данные 10 здоровых добровольцев (возраст 30–67 лет) из локальной базы данных, собранной ранее. Статистика: Межгрупповые различия отношений площадей пиков метаболитов, определяемых методом 1H-МРС, оценивались при помощи непараметрического критерия Манна–Уитни с поправкой Бонферрони на множественность сравнений. Значения считались статистически значимыми при р<0,05. РЕЗУЛЬТАТЫ: По данным 1H-МРС у всех пациентов с COVID-19 были выявлены метаболические изменения головного мозга: статистически значимое нарастание показателей mI/Cr в белом и сером веществе и диффузное снижение уровней Cho/Cr в суправентрикулярном белом веществе даже при отсутствии каких-либо изменений на структурной МРТ. ОБСУЖДЕНИЕ: Пациенты были разделены на три подгруппы по степени выраженности неврологических симптомов, возникших с началом коронавирусной инфекции. Наиболее выраженные метаболические изменения были выявлены в группе с тяжелыми неврологическими проявлениями (НП). При динамическом контроле отмечается постепенное восстановление профиля метаболитов, но в нашей выборке в указанные сроки полная нормализация не была достигнута. ЗАКЛЮЧЕНИЕ: Полученные данные свидетельствуют о метаболических изменениях при инфицировании SARS-CoV-2, а также перспективности применения методики 1H-МРС в диагностике неврологических осложнений новой коронавирусной инфекции, включая проявления психоневрологического синдрома, ассоциированного с COVID-19. ><0,05.РЕЗУЛЬТАТЫ: По данным 1H-МРС у всех пациентов с COVID-19 были выявлены метаболические изменения головного мозга: статистически значимое нарастание показателей mI/Cr в белом и сером веществе и диффузное снижение уровней Cho/Cr в суправентрикулярном белом веществе даже при отсутствии каких-либо изменений на структурной МРТ.ОБСУЖДЕНИЕ: Пациенты были разделены на три подгруппы по степени выраженности неврологических симптомов, возникших с началом коронавирусной инфекции. Наиболее выраженные метаболические изменения были выявлены в группе с тяжелыми неврологическими проявлениями (НП). При динамическом контроле отмечается постепенное восстановление профиля метаболитов, но в нашей выборке в указанные сроки полная нормализация не была достигнута.ЗАКЛЮЧЕНИЕ: Полученные данные свидетельствуют о метаболических изменениях при инфицировании SARS-CoV-2, а также перспективности применения методики 1H-МРС в диагностике неврологических осложнений новой коронавирусной инфекции, включая проявления психоневрологического синдрома, ассоциированного с COVID-19

МЕЖДИСЦИПЛИНАРНЫЙ ПЕРСОНАЛИЗИРОВАННЫЙ ПОДХОД И ТЕХНОЛОГИИ ИЗУЧЕНИЯ ГОЛОВНОГО МОЗГА ПРИ ВИЧИНФЕКЦИИ

There was made an attempt to link interdisciplinary research methodically, from clinical diagnostic techniques, modern instrumental, laboratory and basic research to their implementation in practice. The experience of several partner groups studying the brain in HIV infection was analyzed and summarized. It was based on an interdisciplinary approach, the goals and authorities of infectious disease specialists,  psychiatrists, neurologists, radiologists, laboratory doctors, clinical examination algorithm, the role of history and interview, express-diagnostic of cognitive functions, specialized psychiatric, neurological  diagnosis, conclusion of clinical psychologists, indications for radiology methods. The choice and analysis of radiological and instrumental methods, the volume and structure of laboratory methods of central nervous system study were justified. The role of molecular genetic studies of HIV in blood and cerebrospinal fluid, the identification of drug-resistant forms of the virus was determined when choosing the therapy.Сделана попытка методически связать междисциплинарные исследования, начиная с клинических диагностических приемов, современных инструментальных, лабораторных и фундаментальных исследований до их реализации в практике. Проанализирован и обобщен опыт нескольких партнерских коллективов по методологии изучения головного мозга при ВИЧ-инфекции. В основу легли междисциплинарный подход, задачи и полномочия инфекционистов, наркологов-психиатров, неврологов, радиологов, врачей лабораторной службы, алгоритм клинического обследования, роль анамнеза и опроса, экспресс-диагностики когнитивных функций, специализированный диагноз психиатрический, неврологический, заключение клинических психологов, показания для радиологических исследований. Обоснованы выбор и анализ радиологических и инструментальных методов оценки ЦНС, объем и структура лабораторных методов для оценки процессов в ЦНС. Определена роль молекулярно-генетических исследований ВИЧ в крови и спинномозговой жидкости, выявления фармакорезистентных форм вируса, учет при выборе терапии