Multipl skleroz hastalarının tanısında difüzyon tensör görüntüleme'nin konvansiyonel MRG'ye katkısı
Contribution of diffusion tensor imaging to conventional MRI for diagnosis  in patients with multiple sclerosis
Yazar: GÜLAY MAÇİN
Danışman: DOÇ. DR. FULDEM YILDIRIM DÖNMEZ
Başkent Üniversitesi / Tıp Fakültesi / Dahili Tıp Bilimleri Bölümü / Radyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2014
Konu: Radyoloji ve Nükleer Tıp = Radiology and Nuclear Medicine
Dizin: Anizotropi = Anisotropy ; Difüzyon manyetik rezonans görüntüleme = Diffusion magnetic resonance imaging ; Manyetik rezonans görüntüleme = Magnetic resonance imaging ; Multipl skleroz = Multiple sclerosis ; Radyografi = Radiography ; Teşhis = Diagnosis ; Teşhis-ayırıcı = Diagnosis-differential

Özet:
Bu çalışmanın amacı, difüzyon tensör görüntüleme ile multipl skleroz hastalarında plak, periplak ve normal görünen beyaz cevherdeki difüzyon anormalliklerinin FA ve ADC ölçümleri ile kantitatif olarak gösterilmesidir. Ayrıca MS hastalığının patofizyolojisini anlamada anizotropik difüzyonun, izotropik difüzyon ve konvansiyonel manyetik rezonans görüntülemeye üstün olup olmadığının araştırılması, aktif ve kronik plakların belirlenmesinde, FA ve ADC ölçümlerinin yerinin belirlenmesi amaçlanmıştır.
Multipl skleroz tanısı ile takip edilen 54 hasta (yaş ortalaması 38±12) ve 56 sağlıklı (yaş ortalaması 31±7) kontrol grubuna beyin MR ve Difüzyon Tensör Görüntüleme (DTG) incelemeleri yapıldı. MS hastalarında plak, periplak alan, plağın karşısındaki normal görünen beyaz cevher (PK-NGBC) ve normal görünen beyaz cevher (NGBC) alanlarından, kontrol grubunda ise normal beyaz cevher (NBC) alanından FA ve ADC ölçümleri yapıldı. MS hastalarında plakların ilaç tutulum paterni göz önünde bulundurularak; ilaç tutan plaklar aktif, ilaç tutmayanlar ise kronik plak olarak değerlendirildi. Aktif ve kronik plaklardan da FA ve ADC ölçümleri yapıldı. Ölçümler deneyimli bir radyolog tarafından yapıldı. MS hastalarında yapılan ölçümler kendi aralarında ve kontrol grubu ile istatistiksel olarak karşılaştırıldı.
Anizotropinin derecesi kontrol grubu ile karşılaştırıldığında en düşük değer plak düzeyinde saptanırken; periplak, PK-NGBC ve NGBC‟de anizotropnin sırasıyla arttığı gözlemlenmiştir. Plak ve periplak düzeyinde ADC değeri kontrol grubuna göre yüksek saptanmıştır. PK-NGBC ile NGBC ADC değeri ile kontrol grubu ADC değeri ise belirgin farklı değildir. MS hastalarında plak (p<0.01), periplak (p<0.001), PK-NGBC (p<0.01) ve NGBC (p=0,047) FA değerleri ile kontrol grubu NBC FA değerleri arasındaki farkın istatistiksel olarak anlamlı olduğu gösterildi. Ayrıca plak (p<0.01) ve periplak (p<0.01) ADC değerleri ile kontrol grubu ADC değerleri arasındaki farkın da istatistiksel olarak anlamlı olduğu gösterildi. Ancak PK-NGBC (p=0,688) ve NGBC (p=0,719) ADC değeri ile kontrol grubu ADC değerleri arasındaki farkın istatistiksel olarak anlamlı olmadığı saptanmıştır. Aktif plak FA değeri kronik plak FA değerinden düşük, kronik plak FA değeri NBC FA değerinden düşük saptanmıştır. Ancak aktif plak ile kronik plak arasındaki FA değerleri istatistiksel olarak anlamlı değildir (p=0,165). Kronik plak
iii
ADC değeri, aktif plaktan yüksek, aktif plak ADC değeri kontrol grubu ADC değerinden yüksek saptanmıştır. Aktif plak ile kronik plak arasındaki ADC değerleri arasında anlamlı istatistiksel fark yoktur (p=0,504).
Normal görünen beyaz cevherden periplak beyaz cevhere ve plak düzeyine doğru olan anizotropideki progresif artış myelin hasarını bize göstermektedir. Çalışmamızda periplak alanda, plağa göre daha az ancak NGBC‟e göre daha fazla gözlemlediğimiz anizotropide artış, beyaz cevher anormalliklerinin plağın dışına doğru da uzandığını göstermekte olup, konvansiyonel MRG‟de normal görünen beyaz cevherin gerçekte normal olmadığı ve MS hastalığından etki lendiği anlaşılmaktadır. Ayrıca MS hastalarında beyaz cevher anormalliklerini değerlendirmede anizotropik ölçümlerin ADC ölçümlerine göre daha duyarlı olduğu saptanmıştır. Bu sonuçlara dayanarak MS hastalarında hastalık yükünün değerlendirilmesinde DTG‟nin konvansiyonel MR ve Difüzyon MR‟a göre daha faydalı olacağı düşünülmüştür.

Abstract:
The aim of this study was to quantitatively demonstrate the diffusion abnormalities of white matter that appear as plaque, peri-plaque and as normal with diffusion tensor imaging in multiple sclerosis patients through FA and ADC measurements. Furthermore, it was aimed to investigate whether anisotropic diffusion, isotropic diffusion, is superior to and conventional magnetic resonance imaging for understanding the pathophysiology of MS disease by FA and ADC measurements for determining the active and chronic plaques.
54 patients (mean age: 38±12 years) followed-up with the diagnosis of multiple sclerosis and 56 healthy control group individuals (mean age 31±7 years) underwent brain MR and Diffusion Tensor Imaging (DTI) examinations. FA and ADC measurements were made from the plaque, the peri-plaque area, the white matter contralateral to the plaque that appeared normal (CP-NAWM) and normally appearing white matter (NAWM) areas in MS patients and from the normal white matter (NWM) in the control group individuals. Taking into consideration the contrast enhancement pattern of the plaques in MS patients, the contrast enhancing plaques were evaluated as active and the non-enhancing plaques were evaluated as chronic plaques. FA and ADC measurements were made from both active and chronic plaques. The measurements were made by an experienced radiologist and were compared within MS patients and with the control group statistically.
When the degree of anisotropy was compared to the control group, the degree of plaques was found lowest. And it was observed to be increase in peri-plaque, CP-NAWM and NAWM, respectively. At the level of plaque and periplak ADC value was found to be higher than the control group.There was no significant difference between the ADC values of CP-NAWM and NAWM and the control group. It has been demonstrated that the difference between plaque (p<0.01), peri-plaque (p<0.01), CP-NAWM (p<0.01) and NAWM (p=0,047) FA values in MS patients and NWM FA values of the control group was significant. It has been demonstrated that the difference between the plaque (p<0.01) and peri-plaque (p<0.01) ADC values and the control group‟s ADC values was also statistically significant. However, the difference between CP-NAWM (p=0,688) and NAWM (p=0,719) ADC values and the control group‟s ADC values were determined not to be statistically significant. The active plaque FA value was found to be lower than the chronic plaque FA value, and the chronic plaque FA was found to be lower than the NWM FA value. However, the difference between the FA values of active plaque and chronic
v
plaque was not statistically significant (p=0,165). The chronic plaque ADC value was determined to be higher than that of the active plaque, and the active plaque ADC value was determined to be higher than the control group ADC value. The ADC value between the active plaque and the chronic plaque was not statistically significant (p=0,504).
The progressive increase in the anisotropy from normally appearing white matter to peri-plaque white matter and plaque level demonstrates the myelin damage. In our study, we observed that the increase in anisotropy we observed to be lower in the peri-plaque area than plaque, but higher than the NAWM demonstrates that the white matter abnormalities extend towards the plaque and through this way, the white matter that appears normal in conventional MRI is actually not normal, and is affected by MS disease. Furthermore, it has been determined that anisotropic measurements evaluate the white matter abnormalities in MS patients more sensitively than ADC measurements. Based on these results, it has been suggested that DTI will be more beneficial than conventional MRI and diffusion MRI for evaluating the disease burden in MS patients.