Simetrik santral tegmental trakt hiperintensitesi gösteren serebral palsili ve sağlıklı çocuklarda MRG bulgularının değerlendirilmesi
Evaluation of MRİ findings in healthy and cerebral palsy children with symmetrical central tegmental tract hyperintensity
Yazar: MUHAMMED EMRE BÜYÜKKAPLAN
Danışman: DOÇ. DR. AVNİ MERTER KEÇELİ
Sağlık Bilimleri Üniversitesi / Adana Şehir Eğitim ve Araştırma Hastanesi / Radyoloji Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2024
Konu: Radyoloji ve Nükleer Tıp = Radiology and Nuclear Medicine

Özet:
Amaç: Kranial Manyetik Rezonans Görüntülemede (MRG)  T2 ağırlıklı (T2A) sekansta ve diffüzyon ağırlıklı görüntülerde saptanan santral tegmental trakt (STT) hiperintensitesinin klinik önemi hala belirsizdir. Serebral maturasyon sürecinde aksonal yapılarda hasar oluşturan bir süreç serbest sıvı hareketini etkileyebilir. Buna bağlı olarak erken dönemde STT gibi traktuslarda difüzyon kısıtlanması ortaya çıkabilir. Sunulan çalışma; serebral palsili (SP) ve sağlıklı çocuklarda STT difüzyon kısıtlamasının klinik-radyolojik öneminin yanı sıra altta yatan patofizyolojisinin aydınlatılması amaçlayan retrospektif  bir çalışmadır.
Gereç ve Yöntem: Ankara Bilkent Şehir Hastanesi Çocuk Hastanesi Çocuk Hastalıkları Bölümleri'nde 01.01.2020-30.09.2023 tarihleri arasında muayene olan, aynı hastane Çocuk Radyolojisi Bölümü'nde elde edilen intravenöz gadolinyum bazlı kontrast madde kullanılan/kullanılmayan beyin MRG ve difüzyon ağırlıklı MRG görüntüleri olan 0-18 yaş arası erkek ve kız çocuklar retrospektif olarak değerlendirildi. Çalışmada ilk grubu STT difüzyon kısıtlanması gösteren tüm klinik tipleri ile birlikte SP tanılı hastalar; kontrol grubunu ise başağrısı, görme bozukluğu gibi nonspesifik yakınmalar ile başvuran, gelişimi doğal, nörolojik incelemeleri normal; prematur doğum, travma ve ilaç kullanım öyküsü olmayan, radyolojik olarak normal bulguların yanında insidental simetrik STT difüzyon kısıtlanması gösteren sağlıklı çocuklar oluşturdu. Toplam olgu sayısı 246 idi. Çalışmaya dahil edilme kriterlerini karşılayan 65 sağlıklı, 59 SP tanılı olmak üzere toplamda 124 çocuk hastanın klinik ve radyolojik bulguları tekrar değerlendirildi. Klinik bulgu ve bilgiler hastane işletim sisteminde hasta dosyalarından; radyolojik bulgular ise hastaneye ait görüntü saklama ve iletişim sistemlerinden (PACS) elde edildi. STT difüzyon kısıtlanması saptanan SP'li ve sağlıklı çocuklarda, bu alanlarda ilgili alan Region Of Interest (ROI) analizi yapılarak elde edilen ortalama görünür diffüzyon katsayısı haritası (ADC) değerlerini kantitatif olarak tanımlanmaya çalışıldı. STT düzeyinde diffüzyon kısıtlaması varlığı, ADC değerleri, T2A görüntülerde sinyal artışı varlığı kaydedildi. STT diffüzyon kısıtlanmasının, serebral ve beyin sapı hacimlerindeki olası değişikliklerin ilişkisi erişime açık online bir software ile araştırıldı.
Bulgular: Çalışmamızda 246 çocuk olguda STT difüzyon kısıtlanması saptanmıştır. Yaş aralığı 1 ay ile 5 yaş arasında olup, median yaş 14 ay, yaş ortalaması ise 15,38±9,28 aydır. Olguların 162'si erkek (%65.85), 84'ü kızdır (%34.15). İkiyüzkırkaltı olgunun 65'i (%26.42) insidental olarak STT difüzyon kısıtlaması saptanan sağlıklı olgulardır. Her iki grup birlikte değerlendirildiğinde; STT diffüzyon kısıtlaması saptanan olguların 59'u (%23.98) SP, 36'sı (%14.63)  epilepsi, 28'i (%11.38) ise nörometabolik hastalık tanıları ile görüntüleme bölümüne refere edilmişti. Geri kalan 123 olgu, sağlıklı grup olarak adlandırılan, nonspesifik yakınmaları ile görüntülenen çocuklardı. Sağlıklı ve SP'li olguların STT diffüzyon kısıtlaması alanlarından elde edilen ortalama ADC değeri ROC analizi ile değerlendirildi. Ortalama ADC değeri SP'li olgular için sınır değer  560x10-6 mm2/s idi. STT hiperintensitesinde SP için; ROC eğrisi altında kalan alan (AUC) 0.931, duyarlılık %96.6 ve özgüllük %75.4 olarak hesaplanmıştır.
STT difüzyon kısıtlanması gösteren sağlıklı çocukların SP olanlardan, kızların erkeklerden ve STT T2A hiperintens olmayanların olanlardan istatistiksel olarak anlamlı düzeyde yüksek ADC değerine sahip olduğu belirlenmiştir (p<0.05).
STT difüzyon kısıtlanması gösteren 246 çocuktan 133'ünde (%55.65) T2A serilerde, 19'unda ise (%7.76) FLAIR serilerde STT hiperintensitesi saptanmıştır. T2A ve FLAIR görüntülerde STT hiperintensitesi varlığında, bu sinyaller ile çocukların klinik tanıları arasında istatistiksel olarak anlamlı bir ilişki görülmemiştir (p>0.05). Bir ve iki yaşındaki çocukların beyin sapı ve talamus hacimlerinin beyin hacmine oranlarıyla klinik tanıları arasında ise istatistiksel anlamlı bir ilişki saptanmamıştır (p>0.05).
Tartışma ve Sonuç: Tıbbi literatürle benzer şekilde çalışmamızda, STT difüzyon kısıtlanması gösteren çocukların median yaşı 14 ay olarak saptandı. Bu bulgu maturasyon sürecinde olası aksonal değişikliklerin serbest sıvı hareketini etkilemesine bağlı olarak erken dönemde STT difüzyon kısıtlanmasının ortaya çıkabileceği hipotezimizi desteklemektedir. Ortalama ADC değerlerinin istatistiksel olarak düşük düzeyde anlamlı bulunması STT diffüzyon kısıtlaması yorumlanmasında SP'yi destekleyen bulgudur. Daha geniş hasta popülasyonu ile yapılacak çalışmaların ve STT'nin erken-geç dönem etkilenimine bağlı olarak ortaya çıkan difüzivite değişikliklerinin MRG Diffüzyon Traktografi ile değerlendirilmesinin altta yatan patofizyolojiyi aydınlatma konusunda yardımcı olabilir.

Abstract:
Objective: The clinical significance of central tegmental tract (CTT) hyperintensity detected on T2-weighted (T2A) sequence and diffusion-weighted images  on Cranial Magnetic Resonance Imaging (MRI) is still unclear. A process that damages axonal structures during cerebral maturation may affect free fluid movement. Accordingly, diffusion restriction in tracts such as the CTT may occur in the early period. The present study is a retrospective study aimed to enlighten the underlying pathophysiology as well as the clinical-radiologic significance of CTT diffusion restriction in children with cerebral palsy (CP) and healthy children.
Material and Method: Boys and girls aged 0-18 years who were examined in the Pediatric Departments of Ankara Bilkent City Hospital Children's Hospital between 01.01.2020-30.09.2023 and who had brain MRI and diffusion-weighted MRI images with or without intravenous gadolinium-based contrast agent obtained in the Department of Pediatric Radiology of the same hospital were retrospectively evaluated. The first group consisted of patients diagnosed with CP in all clinical types with CTT diffusion restriction; the control group consisted of healthy children who presented with nonspecific complaints such as headache and visual impairment, had normal development, normal neurologic examinations, no history of premature birth, no trauma or drug use, radiologically normal findings and incidental symmetric CTT diffusion restriction. The total number of cases was 246. Clinical and radiologic findings of 65 healthy and 59 with diagnosed CP, a total of 124 pediatric patients who met the inclusion criteria, were re-evaluated. Clinical findings and information were obtained from patient files in the hospital operating system, and radiologic findings were obtained from the hospital image storage and communication system (PACS). It was studied to quantitatively define the mean apparent diffusion coefficient map (ADC) values obtained by performing region of interest (ROI) analysis in children with CP and healthy children with CTT diffusion restriction. The presence of diffusion restriction at CTT level, ADC values, and the presence of signal increase on T2A images were recorded. The relationship between CTT diffusion restriction and possible changes in cerebral and brainstem volumes was investigated with an online software.       
Findings: In our study, CTT diffusion restriction was found in 246 pediatric subject. The age range was between 1 month and 5 years, median age was 14 months and mean age was 15.38±9.28 months. There were 162 boys (65.85%) and 84 girls (34.15%). Sixty-five (26.42%) of the two hundred and forty-six cases were healthy subjects with incidental CTT diffusion restriction. When both groups were evaluated together, 59 (23.98%) subjects with CP, 36 (14.63%) with epilepsy and 28 (11.38%) with neurometabolic diseases were referred to the imaging department. The remaining 123 cases were children with nonspecific complaints who were considered as healthy group. The mean ADC value obtained from CTT diffusion restriction areas of healthy and CP subjects were evaluated by ROC analysis. The threshold value of the mean ADC value for subjects with CP was 560x10-6 mm2/s. For CP in CTT hyperintensity, the area under the ROC curve (AUC) was calculated as 0.931, sensitivity as 96.6% and specificity as 75.4%. 
It was found that healthy children with CTT diffusion restriction than those with CP; girls than boys; and those without CTT T2A hyperintensity than those with CP had statistically significantly higher ADC values (p<0.05).
Among 246 children with CTT diffusion restriction, CTT hyperintensity was detected in 133 (55.65%) in T2A series and in 19 (7.76%) in FLAIR series. In the presence of CTT hyperintensity on T2A and FLAIR images, the statistically significant correlation between these signals and the clinical diagnosis of the children was not observed (p>0.05). The statistically significant correlation between the ratios of brainstem and thalamus volumes to brain volume and clinical diagnoses of one and two year old children was not found (p>0.05). 
Discussion and Conclusion: Similar to the medical literature in our study, the median age of children with CTT diffusion limitation was found as 14 months.  This finding supports our hypothesis that CTT diffusion restriction may occur in the early period due to the free fluid movement that was affected by the possible axonal changes during the maturation process. The finding that the mean ADC values to be statistically low level significant is a finding that supports CP in the interpretation of CTT diffusion restriction. Further studies with a larger patient population and evaluation of diffusivity changes due to early and late effects of CTT with MRI Diffusion Tractography may help to enlighten the underlying pathophysiology.