Juvenil Myoklonik Epilepsili hastalarda MR Spektroskopi ve kognitif fonksiyonların değerlendirilmesi
Evaluation of MR Spectroscopy and cognitive functions in Juvenile Myoclonic Epilepsy Patients
Yazar: NESRİN ÇEVİK
Danışman: DR. AYTEN DİRİCAN
Sağlık Bakanlığı / İstanbul Bakırköy Prof. Dr. Mazhar Osman Ruh Sağlığı ve Sinir Has. Eğt. ve Arş. Hastanesi / Nöroloji Ana Bilim Dalı
Derece: Tıpta Uzmanlık, 2011
Konu: Nöroloji = Neurology ; Radyoloji ve Nükleer Tıp = Radiology and Nuclear Medicine
Dizin: Biliş = Cognition ; Bilişsel işlevler = Cognitive functions ; Epilepsi = Epilepsy ; Epilepsi-miyoklonik = Epilepsy-myoclonic ; Manyetik rezonans görüntüleme = Magnetic resonance imaging ; Manyetik rezonans spektroskopi = Magnetic resonance spectroscopy ; Spektroskopi = Spectroscopy ; Spektroskopik analiz = Spectroscopic analysis

Özet:
AMAÇ: İdyopatik jeneralize epilepsiler grubunda yer alan juvenil myoklonik epilepside (JME) rutin magnetic resonans görüntüleme (MRG) incelemelerinde herhangi bir yapısal anomali saptanmaz. Ancak elektrofizyolojik incelemelerde frontosantral bölgelerde diken-dalga aktivitelerinin daha yüksek amplitüdde görülmesi gibi fokal özellikler ve nöropsikolojik çalışmalarda JME'li hastalarda özellikle frontal işlev bozukluğu saptanması bölgesel bir nöronal hasar ya da nörokimyasal değişiklik olabileceği sorusunu akla getirmiştir. Yeni MR tekniklerinin gelişmesi bu hastalarda çeşitli fonksiyonel ve yapısal değişikliklerin tanımlanmasına olanak sağlamıştır. MR spektroskopi (MRS) beynin kimyasal bileşimi ile ilgili noninvaziv in vivo bilgi sağlar. N-asetil aspartat (NAA), kreatin (Cr), kolin (Cho) ve glutamat (GLX) epileptik hastalarda MRS ile ölçümleri yapılan ana metabolitlerdir. NAA seviyesinde azalma nöronal hasarın, GLX seviyesinde artış eksitabilite artışının, Cho seviyesinde artış ise myelin yıkımının belirteçleri olarak kullanılır. Cr ise genellikle internal standart olarak kullanılmaktadır. Biz bu çalışmamızda, JME'de talamokortikal yolların etkilenmesine bağlı biyokimyasal değişiklik oluştuğu hipotezini araştırmayı ve biyokimyasal farklılık oluşuyorsa, bu durumun kognitif fonksiyonlarla ilişkisini göstermeyi amaçladık.YÖNTEM: Çalışma, İstanbul Bakırköy Ruh ve Sinir Hastalıkları Eğitim ve Araştırma Hastanesi 2. Nöroloji Kliniği Epilepsi polikliniğine başvuran ve halen takip edilmekte olan, ILAE 1989 kriterlerine göre `Juvenil Myoklonik Epilepsi' tanısı almış, 16-40 yaş arasındaki en az ilkokul mezunu olan 20 kişilik gönüllü hasta grubu ve sağlıklı bireylerden oluşan 16 kişilik gönüllü kontrol grubu üzerinde yürütüldü. Çalışmaya alınan tüm JME hastalarının önceki yıllarda yapılan rutin kranial MR incelemeleri normaldi. Çalışmamızda tüm hasta ve kontrol grubuna MRS öncesi 1.5 T (Siemens Avanto-Erlangen, Germany) cihazda 12 kanallı kafa koili kullanarak; yapısal lezyonları dışlamak için üç plan (axial, sagittal, koronal) FLAIR ve kortikal displazi ve heterotopiyi dışlamak için 3D GE T1 sekansları uygulandı. MR spektroskopi incelemesinde; multivoxel MR spektroskopi (PRESS; point resolved surfacecoil spectroscopy) tekniği uygulandı. JME'li hastalar ve sağlıklı gönüllülerde iki yanlı prefrontal korteksler ve talamuslarda NAA, NAA/Cr, GLX, GLX/Cr, Cho ve Cho/Cr değerleri ölçüldü. Ayrıca hasta ve kontrol grubunun tamamına sözel dikkat (digit span test), görsel dikkat (corsi block test), sözel bellek (sözel bellek süreçleri testi), görsel bellek (Wechsler Bellek Skalası), vizyospasyal işlev (küp çizimi) ve yönetici işlevleri (verbal akıcılık, strop, saat çizimi, Trail A ve B, soyutlama, yargılama, Wisconsin kart eşleme testleri) değerlendiren geniş kapsamlı bir nöropsikolojik batarya uygulandı. İstatistiksel analizler için SPSS (Statistical Package for Social Sciences) for Windows 13.0 programı kullanıldı.BULGULAR: JME hastalarının 14'ü kadın, 6'sı erkek ve yaş ortalaması 26,90 (±7,22), kontrol grubunun 11'i kadın, 5'i erkek ve yaş ortalaması 26,38 (±6,67) idi. Hastaların eğitim süresi ortalaması 8,55 (±3,43), kontrol grubunun eğitim süresi ortalaması ise 9,06 (±3,13) idi. Hasta ve kontrol grubu yaş, cinsiyet ve eğitim seviyeleri açısından istatistiksel olarak birbiri ile uyumluydu.JME'li hastalarda sağ frontal ve sol talamik NAA konsantrasyonları kontrol grubuna göre anlamlı derecede düşük bulundu (p<0,05). Aynı bölgelerdeki NAA/Cr oranları da hasta grupta kontrollere göre belirgin düşük olmasına rağmen istatistiksel olarak anlamlı farklılık yoktu (p=0,08). Hasta ve kontrol grubu arasında iki yanlı prefrontal kortekslerin ve talamusların GLX, GLX/Cr ve Cho, Cho/Cr değerleri açısından anlamlı farklılık bulunmadı (p>0,05). Hasta ve kontrol grubu arasında dikkat, bellek ve vizyospasyal işlev testlerinde anlamlı farklılık saptanmadı (p>0,05). Verbal akıcılık, Trail B ve yargılama testlerinde hasta grubu istatistiksel olarak anlamlı düzeyde başarısız bulundu (p<0,05). İstatistiksel olarak anlamlı olmasa da, stroop test, saat çizimi ve Trail A testlerinde hasta grubu daha başarısız bulundu. Hasta grubunun MRS sonuçları ile kognitif testlerden aldıkları puanlar arasındaki ilişki incelendiğinde; JME'li hastaların sol frontal NAA değeri ile sözel bellek testlerinden kendiliğinden hatırlama arasında, sağ talamik NAA değeri ile Wiskonsin kart eşleme testi kategori tamamlama sayısı arasında, sağ talamik NAA/Cr değeri ile sözel bellek testlerinden kendiliğinden hatırlama arasında ve sol talamik NAA değeri ile sözel dikkat testlerinden ters sayı arasında pozitif korelasyon saptandı.SONUÇ: Çalışmamızın sonucunda MRS bulguları bize, JME'de beynin frontal ve talamik bölgelerinde nöronal disfonksiyon ya da hasar olabileceğini düşündürmektedir. Bu MRS bulgularına paralel olarak da JME'li hastaların kognitif fonksiyonlarında, özellikle frontal loblarla ilişkili yönetici işlevlerde bozulma olduğunu gördük. JME'li grupta dikkat ve bellekte belirgin bir değişiklik saptamamıza rağmen talamusların öncelikle bu fonksiyonlar olmak üzere, frontal loblar ve talamuslardaki nörokimyasal değişikliklerin dikkat, bellek ve yönetici işlevler üzerinde etkili olduğunu gösteren bulgular saptadık.

Abstract:
OBJECTIVE: Magnetic resonance imaging (MRI) discloses no structural anomaly in juvenile myoclonic epilepsy (JME), idiopathic generalized epilepsy. However, focal findings like higher amplitudes of spike-wave activities in frontocentral regions on electroencephalogram and neuropsychological studies showing frontal lobe dysfunctions suggest a local neuronal damage or neurochemical change in JME patients. The development of new MRI techniques has allowed the identification of diverse functional and structural alterations in these patients. Magnetic resonance spectroscopy (MRS) provides noninvasive in vivo information about the chemical composition of the brain. Most accurate metabolites measured with MRS in epilepsy patients are N-asetil aspartat (NAA), creatinin (Cr), cholin (Cho) and glutamate (GLX). Low NAA level reflects neuronal damage, high GLX level shows increase in excitability and high Cho level is the sign of myelin loss. Cr is generally used as an internal standard. The present study investigates the hypothesis that biochemical changes occur in JME due to involvement of thalamocortical circuitry. Furthermore, we aimed to show the correlation of these biochemical changes to cognitive functions.MATERIALS and METHOD: 20 long term followed consecutive patients with JME from the epilepsy outpatient clinic at Bakirkoy Research and Training Hospital for Psychiatry, Neurology and Neurosurgery were examined. JME diagnosis was based on ILAE 1989 criteria. The control group consisted of 16 unmedicated healthy volunteers. 16-40 years old and at least primary graduation patients and controls were included. All JME patients had normal routine cranial MRIs in former years. In our study, MR examinations were carried out on a 1.5 T clinical MR system (Siemens Avanto-Erlangen, Germany) using the 12 channel head coil. In all participants three plan (axial, sagittal, coronal) FLAIR was performed to exclude structural lesions and 3D GE T1 sequences were performed to exclude cortical dysplasias and heterotopias before MRS examination. Multivoxel MR spectroscopy (PRESS; point resolved surface coil spectroscopy) technique was performed. NAA, NAA/Cr, GLX, GLX/Cr, Cho and Cho/Cr levels in bilateral prefrontal cortexes and thalamus of all participants were measured. A comprehensive neuropsychological battery including verbal attention (digit span test), visual attention (corsi block test), verbal memory (verbal memory processes test), visual memory (Weschler Memory Scale), visuospatial function (cube drawing) and executive functions (verbal fluency, stroop, clock drawing, Trail A and B, abstraction, argumentation, Wisconsin card sorting tests) were applied in all participants. SPSS (Statistical Package for Social Sciences) for Windows 13.0 was used for the statistical analysis.RESULTS: JME patients consisted of 14 female and 6 male patients with a mean age of 26,90 (±7,22), the control group included 11 female and 5 male with a mean age of 26,38 (±6,67). Patients mean years of education were 8,55 (±3,43), this was 9,06 (±3,13) in the control group. Patients and control group were statistically identic for age, gender and grade of education.Right frontal and left thalamic NAA concentrations were significantly lower in JME patients in contrast to controls (p<0,05). NAA/Cr ratio in the same regions were lower in patients, however, statistical significance was not detected (p=0,08). Levels of GLX, GLX/Cr and Cho, Cho/Cr in bilateral prefrontal cortices and thalamus of both groups showed not significant difference (p>0,05). Patient and control groups showed not significant difference for attention, memory and visuospatial function tests (p>0,05). Verbal fluency, Trail B and argumentation tests were statistically worse in patients (p<0,05). Although patients frequently failed in stroop test, clock drawing and Trail A, this was not statistically significant when compared to controls. A positive correlation was found for left frontal NAA level and spontaneous recall, a subgroup of verbal memory processes test, right thalamic NAA level and the number of category completion in Wisconsin Card Sorting Test, right thalamic NAA/Cr level and spontaneous recall, a subgroup of verbal memory processes test and left thalamic NAA level and inverted numbers test of verbal attention, when the relationship between MRS results and cognitive test scores was examined in patient group.CONCLUSION: As a result of our study MRS results suggest neuronal dysfunction or loss in frontal and thalamic brain regions in JME patients. In concordance with these MRS findings, cognitive functions in JME, especially executive functions associated with frontal lobes, were defective. We also found that neurochemical changes in frontal lobes and thalamus are effective on attention, memory and executive functions.