YAŞLANAN BEYİN NORMAL VE PATOLOJİK DURUMLAR BEKLENEN YAŞAM SÜRESİ Dr. Gazanfer Ekinci Marmara Üniversitesi Tıp Fakültesi ŞUBAT 1015 Hayflick L. How and Why We Age. 1994 BEKLENEN YAŞAM SÜRESİ 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0 AD 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800 2000 YAKIN GELECEKTE 2030; 5 amerikalıdan 1 >65 2030; >85 9 milyon 2050; yaklaşık 1 milyon >100 USA hızlıca geriatrik olma yolunda Günümüzde 5.3 milyon kişi demans NORMAL YAŞLANMA VEYA YAŞA BAĞLI HASTALIKLAR Bu sayı 2050 de 3 katına çıkıcak Kalp hastalığından, İnmeden ve kanserden ölüm oranları azalmakta Demans kaynaklı ölüm oranı artmakta Demans günümüzde ölüm nedenleri arasında 5. sırada yeralmakta Osteoartrit Osteoporoz D. Mellitus Ateroskleroz Hipertansiyon Alzheimer 1
Yaşlanan beyin; Kongnitif değişiklikler Okuma Sözcük dağarcığı Uzun süreli bellek Anlık bellek Odaklanma Öğrenme Hatırlama Motor hızı Vizyospasyal algı En az değişiklik En çok değişiklik Yaşlanan Beyin;GÖRÜNTÜLEME BULGULARI 1-Yapısal (anatomik) beyin görüntüleme Yaşlanan Beyin;GÖRÜNTÜLEME BULGULARI o Makroyapısal beyin görüntüleme BT Konvansiyonel MR o Mikroyapısal beyin görüntüleme Magnetizasyon Transfer Difüzyon MR Difüzyon Tensör Görüntüleme STANDART GÖRÜNTÜLEME YÖNTEMLERİ BT Parenkim ve kemik yapıları Vizüalize eder. Uzun süreli immobil kalamayan olgularda ideal Tek aksiyal planlı İyonize radyasyon Posterior fossada hassas değil. Multiplanar MRI Rezolüsyonu yüksek Farklı patolojilere hassas sekanslar Flair, T2 ödem DWI Akut iskemi Gradient eko, SWI Kan ürünü Çekim süresi uzun Hareket artifaktı Kalp pili, metal protezler kontrendike.. Klostrofobi KONVANSİYONEL MRG PROTOKOLLERİ Flair GE T2 veya SWI «Sağlıklı yaşlanan beyin» Yapısal ve fonksiyonel olarak değişiklik yok 3-B T1 ağırlıklı Difüzyon MR «Normal yaşlanan beyin» Yapısal ve fonksiyonel değişiklik var 2
«Sağlıklı yaşlanan beyin» ATROFİ 73 y hasta ATROFİ BEYAZ CEVHER LEZYONLARI ATROFİ BEYAZ CEVHER LEZYONLARI SEREBRAL MİKROHEMORAJİLER ATROFİ BEYAZ CEVHER LEZYONLARI SEREBRAL MİKROHEMORAJİLER SESSİZ BEYİN ENFARKLARI ATROFİ BEYAZ CEVHER LEZYONLARI SEREBRAL MİKROHEMORAJİLER SESSİZ BEYİN ENFARKLARI GENİŞ PERİVASKÜLER BOŞLUKLAR 3
ATROFİ BEYAZ CEVHER LEZYONLARI SEREBRAL MİKROHEMORAJİLER SESSİZ BEYİN ENFARKLARI GENİŞ PERİVASKÜLER BOŞLUKLAR DEMİR BİRİKİMİ ATROFİ BEYAZ CEVHER LEZYONLARI SEREBRAL MİKROHEMORAJİLER SESSİZ BEYİN ENFARKLARI GENİŞ PERİVASKÜLER BOŞLUKLAR DEMİR BİRİKİMİ KALSİFİKASYON ATROFİ o Beyin volümü artışı 1ay-20 yaş arası ATROFİ o Gri cevher kaybı; Erken yaşta (20 yaşından önce) başlar lineer ve sabit şekilde yaşla birlikte devam eder o Gri ve beyaz cevherdeki volüm kaybında farklılık var o Beyaz cevher kaybı:40 yaşına kadar artış devam eder ancak 40 yaşından sonra kuatratik şekilde özellikle 50 yaş sonrası azalır Age-related changes in the brain P.C. Tumeh et al Semin Nucl Med 37:69-87 Age-related changes in the brain P.C. Tumeh et al Semin Nucl Med 37:69-87 ATROFİ o Yaşa bağlı gri cevherdeki volüm kaybı beyaz cevhere oranla daha fazladır o Kadın ve erkekte gri cevher veya beyaz cevher oranında farklılık yok o Gri ve beyaz cevher azalma persentinde kadın ve erkek arasında fark yok Age-related changes in the brain P.C. Tumeh et al Semin Nucl Med 37:69-87 ATROFİ o Gri cevherdeki volüm kaybı ohücre kaybı yoktur onöronal büzüşme o Beyaz cevherdeki volüm kaybının nedeni odemyelinizasyon omyelinize liflerin uzunluklarındaki azalma Age-related changes in the brain P.C. Tumeh et al Semin Nucl Med 37:69-87 4
ATROFİ ATROFİ GRİ Cevher BEYAZ Cevher GRİ Cevher Age-related changes in the brain P.C. Tumeh et al Semin Nucl Med 37:69-87 Age-related changes in the brain P.C. Tumeh et al Semin Nucl Med 37:69-87 ATROFİ-genel Beyaz Cevher ATROFİ-genel o 55 yaş sonrası başlamakta ve yaşla artmakta (risk faktörleri olanlarda) o Total volüm kaybı-normal:%0.4-0.5 kayıp/yıl Anormal: >%1 kayıp/yıl o Hipokampus volüm k-normal:%1.4-1.6 kayıp/yıl Alzheimier H: %4.7/yıl o Volüm kaybı önemli-normal populasyon referans değer alınmalı Age-related changes in the brain P.C. Tumeh et al Semin Nucl Med 37:69-87 Neuroimag Clin N Am 22 (2012) 33 55 ATROFİ -Bölgesel o Frontal lob olateral frontal gri cevher oorbital frontal gri cevher osingulat frontal gri cevher ATROFİ Bölgesel o Temporal lob osuperior ve orta temporal girus ohipokampus ohipokampus volüm k-normal:%1.4-1.6 kayıp/yıl oalzheimier H: %4.7/yıl Neuroimag Clin N Am 22 (2012) 33 55 5
ATROFİ -Bölgesel o Parietal lob oinferior parietal lobül o Voksel tabanlı ölçümler o Otomotize edilmiş ölçümler o Segmentasyon tabanlı analizler oprekuneus Neuroimag Clin N Am 22 (2012) 33 55 ATROFİ-Değerlendirme Segmentasyon: MR verileri voksel bazında ayrıştırılır: o - Beyin / beyin olmayan alanlar. o - Beyin: Gri cevher, beyaz cevher, BOS alanları Kayıt (normalizasyon): Bireyler arasında beyin boyutu ve şekli açısından farklılıklar var. Kesitler (aynı ya da farklı kişilere ait) arası karşılaştırma yapabilmek için bu farklılıkların ortadan kaldırılması gerek. Ayrıştırılmış veriler şablon beyin template üzerine kaydedilir (uzaysal normalizasyon / kayıt) Eur Neurol 1996;36(5):268 72. o Kayıt (normalizasyon) 6
oglobal serebral atrofi oglobal serebral atrofi Eur Neurol 1996;36(5):268 72. Eur Neurol 1996;36(5):268 72. oglobal serebral atrofi oglobal serebral atrofi onormal yaşlanma; global atrofi ATROFİ ATROFİ-global atrofi Normal Yaşlanma Parkinson hastalığı Diğer demansların ileri evresinde 7
ATROFİ- Parietotemporal (AH) ATROFİ- Frontotemporal Lobar Dejenerasyon (FTLD) DAVRANIŞ VARTANTI ATROFİ- Frontotemporal Lobar Dejenerasyon (FTLD) ATROFİ- Frontotemporal Lobar Dejenerasyon (FTLD) DİL VARYANTI Normal Semantik VARYANTI FTLD Brain Imaging bydr. Jonathan Kennedy Dementia Research Centre Alzheimer ATROFİ-Pontoserebellar (MSA) ATROFİ-Orta beyin ve tegmental atrofi (PSP) normal PSP 8
omedial Temporal Atrofi omedial Temporal Atrofi Koroid fissür Temporal horn Hipokampus Yüksekliği J Neurol Neurosurg Psychiatry 1992;55(10):967 72 omedial Temporal Atrofi o Medial Temporal Atrofi o<75 yaş; skor 2 veya üstü abnormal o>75 yaş: skor 3 veya üstü abnormal J Neurol Neurosurg Psychiatry 1992;55(10):967 72 J Neurol Neurosurg Psychiatry 1992;55(10):967 72 omedial Temporal Atrofi oah Tanısı; Duyarlılık: %85 Özgüllük; %88 ovolümetrik ölçümlerlere yakın sonuç oah Tanısı; Duyarlılık: %85 Özgüllük; %88 J Neurol Neurosurg Psychiatry 1992;55(10):967 72 J Neurol Neurosurg Psychiatry 1992;55(10):967 72 9
İnterunkus Mes Medail temp kalınlık Koroid f genişliği Temporal boynuz genişliği 77 y 73 y AJNR: 17, May 1996 ATROFİ Hipokampus volüm kaybı: o Normal:%1.4-1.6 kayıp/yıl oalzheimier H: %4.7/yıl Normal <5.3 mm AH >5.3 mm Duyarlılık %93 Özgüllük %97 AJNR 2002 23: 35-47 A hastalığı; 1 yıl arayla çekilmiş MR oposterior (Parietal) Atrofi: Koedam Skor oposterior (Parietal) Atrofi: Koedam Skor Posterior singulat ve Parietooksipital sulkus Posterior singulat ve Parietooksipital sulkus 10
oposterior (Parietal) Atrofi: Koedam Skor oposterior (Parietal) Atrofi: Koedam Skor o A hastalığın erken tanısında özellikle genç yaş başlangıçlı olan tipinde Diğer demanslardan ayırımında Eur Radiol (2011) 21:2618 2625 Eur Radiol (2011)21:2618 2625 Beyaz Cevher Lezyonları Yaşa bağlı beyaz cevher değişiklikleri Beyaz cevher hiperintesiteleri Nonspesifik lökoensefalopati Lökariozis o Görsel Derecelendirme o Otomatik segentasyon o Görsel Derecelendirme ofazekas Derecelendirme Skalası 0: lezyon yok 1;Multiple fokal lezyonlar 2;Konfluens lezyonlar 3:Yaygın konfluens lezyonlar AJR Am J Roentgenol 1987;149(2):351 6. o Görsel Derecelendirme 0: lezyon yok 1;Multiple fokal lezyonlar 2;Konfluens lezyonlar 3:Yaygın konfluens lezyonlar Stroke. 2001;32:1318-1322 11
Bazal Gangliypn Lezyonları-Değerlendirme o Görsel Derecelendirme 0: lezyon yok 1; 1 fokal lezyon > 5 mm 2; > 1 fokal lezyon 3: Konfluent lezyonlar ofazekas 0: lezyon yok Stroke. 2001;32:1318-1322 ofazekas 0: lezyon yok ofazekas 1;Multiple fokal lezyonlar oyaşlı hasta o>55 yaş onormal ofazekas 2;Konfluens lezyonlar o>75 yaş normal ofazekas 3:Yaygın konfluens lezyonlar oher yaş grubunda oabnormal 12
o Lezyonlar periventriküler veya subkortikal olabilir o Etyolojiler farklı olabilir ancak patoloji aynı o Periventriküler ve Subkortikal BCH od. Mellitus (Glikolize Hemoglobin) o Periventriküler BCL oht o Subkortikal BCL osolunum problemi o >60 yaş %30 unda BCL o Yaşla artmakta o Etyoloji:hipoperfüzyon atrofik perivasküler demyelinizasyon o Beyaz cevher lezyon yükü kognitif kayıp bulgularıyla ilişkilidir orisk faktörler oht orespiratuar fonksiyonlarda bozukluk ohmga1c okolesterol oldl oerkek oinme riski yüksek odemans olasıllığı var opatoloji;nonspesifik odemyelinizasyon ogliozis oaksonal atrofi 13
Serebral mikrohemorajiler o Küçük damar duvarındaki hasar sonucu kan hücrelerinin sızıntısı yolaçmakta o T2*;GE T2, SWI o 60 yaşındaki hastaların; %20 o >80 yaş; %40 Cadasil Stratejik Enfarkt Serebral mikrohemorajiler o Küçük damarların çevresinde toplanmış hemosiderin yüklü makrofajlar Serebral mikrohemorajiler Prevalans o Normal populasyon; %10 o A. Hastalığı; %20 o İskemik inmeli olgular; %50 o Lobar hematomlu olguların; %80 Serebral mikrohemorajiler Serebral mikrohemorajiler-lokasyon o Çalışmalar; mikrohemorajiler vasküler hastalık ve amiloid anjiopati sonucu oluşmakta Lobar (%70) Derin (%10) İT (%20) 14
Serebral mikrohemorajiler-lokasyon Serebral mikrohemorajiler-lokasyon o o o Yaşlı hastalarda Serebral amiloid anjiopati Alzheimer Hastalığı Hipertansif vaskülopati o o *Posterior lokasyon ve kognitif bozukluk Sessiz Beyin Enfarkları o Küçük laküner enfarklar; >3 mm BOS isointens o Flair; çevresel hiperintens halka Sessiz Beyin Enfarkları o Küçük laküner enfarklar; >3 mm BOS isointens, Flair çevresel hiperintens rim Sessiz Beyin Enfarkları o Küçük laküner enfarklar-inme öyküsü yok o Prevalans; >55 yaş %11-28 o Yaşlanma ve küçük damar hastalığına yolaçan risk faktörler artırır o Beyaz cevher lezyon yükü ile assosiye o İnme ve demans riski iki kat artmakta Geniş Perivasküler Boşluklar o Beyin parankimine Giren damarsal yapıların Çevresinde bulunan Subaraknoid boşluk Stroke 2011;42(4):1140 5. 15
Geniş Perivasküler Boşluklar o Her yaşta görülebilir o En sık oanterior kommisür çevresinde osentrumsemiovale overteks düzeyinde ohipokampus Geniş Perivasküler Boşluklar Geniş Perivasküler Boşluklar o Yaşla birlikte sayıda artış o Küçük damar hastalığı ile assosiyasyon o Beyaz cevher lezyon yükü ve sessiz enfarklarla assosiyasyon mevcuttur o Hipertansif hastalarda daha belirgin Geniş Perivasküler Boşluklar o Minimal kognitif eksikliklerle ilgilidir o Demans riski artmaktadır Geniş Perivasküler Boşluklar o Hipokampal kistler: ogpb ohipokampal sulkusun kapanma defekti oyaşlanma veya demansla ilgisi yok Geniş Perivasküler Boşluklar 16
Geniş Perivasküler Boşluklar Demir Birikimi o Gri ve beyaz cevherde o En belirgin birikim;globus pallidus,dentat n, subtantia nigra, red n o Daha az birikim; Kaudat n, putamen, talamus, serebral beyaz ve gri cevher Demir Birikimi o Tüm yaş gruplarında; Red n, S Nigra, ve dentat n hipointensitesinde belirgin değişiklik olmaz Demir Birikimi o Orta yaş ve ileri yaş gruplarında:globus pallidus hipointensitesinde artış o Yaşlılarda; putamen hipointens o Talamus ve kaudat nukleusda yaşa bağlı hipointensite görülmez Demir Birikimi Kalsifikasyon o Yaşlanma ile birlikte görülmekte o > 40 yaşında o <40 yaşın altında; patoloji aranmalı Radiology: Volume 252: Number 1 July 2009 17
Difüzyon MR Magnetizasyon Transfer Görüntüleme Difüzyon Tensör Görüntüleme MR spektroskopi o Konvansiyonel MR incelemesinde görülmeyen mikroyapısal değişiklikler görüntülenmektedir Magnetizasyon Transfer Görüntüleme o Dokularda;serbest ve bağlı iki hidrojen proton havuzu o MT kontrast; bu protonlar arasındaki etkileşim sonucudur o MRG de görüntü;serbest protonlardan elde edilen sinyal Magnetizasyon Transfer Görüntüleme o Off-rezonans saturasyon pulsu; bağlı durumdaki proton havuzu sature edilir Magnetizasyon Transfer Görüntüleme o Bağlı proton havuzunda RF eksitasyonu ile oluşan manyetizasyon serbest proton havuzuna transfer edilerek özellikle beyaz cevher gibi çok miktarda makromolekül bulunduran dokuların sinyal intensitesinde belirgin azalma meydana gelir. Magnetizasyon Transfer Görüntüleme Magnetizasyon Transfer Görüntüleme 18
Magnetizasyon Transfer Görüntüleme o Yaşla birlikte Magnetizasyon Transfer Görüntüleme AJNR: 23, September 2002 Magnetizasyon Transfer Görüntüleme Magnetizasyon Transfer Görüntüleme AJNR: 23, September 2002 AJNR 33 Mar 2012 Difüzyon MR o Yaşla belirgin fark yok Difüzyon MR o Özelikle o hipokampus AJNR: 23, February 2002 Radiology. 2001 April ; 219(1): 101 107 19
Difüzyon MR-tanısal o CJD o Serebral korteks ve bazal gangliyonlarda difüzyonda kısıtlanma; duyarlılık %91, özgüllük %95 o Varyant CJD:puvinar ve dorsomedial talamus (hokey sopası) Difüzyon MR-tanısal-CJD Difüzyon MR-tanısal-CJD MR Spektroskopi NAA-nöral marker Kolin-Membran turnover Myoinositol-glial marker MR Spektroskopi o Metabolit Preterm analizi olanağı Sağlar Term MR Spektroskopi 6 ay Pediatric Research (1999) 46, 474 474 Erişkin Pediatric Research (1999) 46, 474 474 20
MR Spektroskopi MR Spektroskopi-kullanımı o Normal yaşlı hasta Alzheimer hastalığı ayırıcı tanısında oalzheimer Hastalığı; parietal ve hipokampusda NAA daha düşük AJNR 2001 22: 128-135 MR Spektroskopi-kullanımı o Alzheimer hastalığı ve Alzheimer dışı diğer demansların ayırıcı tanısında oftd; NAA/Cr frontal lobda daha belirgin azalma Difüzyon Tensör Görüntüleme o BC bütünlüğünü gösteren en iyi görüntüleme yöntemi o MD;ortalama difüzivite oah; NAA/Cr posterior singulat kortekste azalma daha belirgin o FA; fraksiyonel anizotropi Difüzyon Tensör Görüntüleme Difüzyon Tensör Görüntüleme o Yaşlandıkça, beyin hacminde azalma görülmeyen kişilerde bile FA azalır (özellikle korpus kallozum splenium ve genu, bilateral frontal ve parietal perikallozal BC) Yaşla ilgili en korrele parametre FA pik yüksekliği bulunmuş Radiology 2003; 227:731 738 21
Difüzyon Tensör Görüntüleme o Alzheimer Hastalığı o MD (ADC) artış ve FA azalma o Temporal lob (parahipokampal BC), posterior singulum o Radial difüzivite myelin kaybını gösterir ve A Hastalığında daha çok etkilenmekte ; amaç Fonksiyonel Biyokimyasal Serebral kan akımı Serebral metabolizma Nörotransmiter Değişiklikleri incelemek Perfüzyon MR ASL PET Amiloid PET SPECT Perfüzyon-ASL Magnetic Resonance in Medicine 65:128 137 (2011) Perfüzyon-ASL Perfüzyon-ASL AJNR Am J Neuroradiol 31:847 55 22
Yaşlanan beyin o Serebrovasküler fonksiyon o Nöronal yapı o Hücresel metabolizma Taskka bağlı fmri-bold cevabında değişiklikler olur Yaşlanan beyin ovizual omotor okognitif (bellek, algı ve dikkat) Tasklara fmri cevabı; Magnetic Resonance Imaging 28 (2010) 466 476 Magnetic Resonance Imaging 28 (2010) 466 476 fmri cevabındaki azalma o Vasküler neden? o Nöronal neden Magnetic Resonance Imaging 28 (2010) 466 476 23
fmri cevabındaki azalma o Motor task-düşük BOLD sinyal;vasküler neden baskın o Kognitif task-düşük BOLD sinyal;nöronal neden baskın fmri cevabı;bellek o Literatür farklı bulgular o Taskın farklılığına ve test edilen bellek tipine göre değişik sonuçlar var o Genel olarak prefrontal korteks ve temporal lob aktivitesinde artış, parietal aktivitede azalma Magnetic Resonance Imaging 28 (2010) 466 476 fmri cevabı;bellek o «Default Network System» o Default Network Sistem o Kişiler dış uyarı olmaksızın kendi iç düşüncelerine bırakıldıkları zaman aktifdir o Sistemin ana kısmını medial prefrontal korteks ve posterior singulat korteks oluşturmaktadır. Annals of the New York Academy of Science fmri cevabındaki azalma-hipotetik model Default mode network fmri İstirahat fmri fmri cevabındaki azalma-hipotetik model D Default mode network connectivity Trends in Neurosciences August 2011, Vol. 34, No. 8 24
fmri cevabındaki azalma-hipotetik model Taskka bağlı;bellek hipokampus aktivasyonunda artış fmri cevabındaki azalma-hipotetik model D Default mode network fmri İstirahat fmri Trends in Neurosciences August 2011, Vol. 34, No. 8 Trends in Neurosciences August 2011, Vol. 34, No. 8 fmri cevabındaki azalma-hipotetik model Default mode network fmri İstirahat fmri fmri cevabındaki azalma-hipotetik model Default mode network fmri İstirahat fmri Buckner et al.: The Brain s Default Network Buckner et al.: The Brain s Default Network PET & SPECT o Normal yaşlanan beyinle ilgili birçok çalışma o Kan akımı ve hücre metabolizması değerlendirilmekte PET & SPECT Serebral metabolizma Serebral kan akımı o PET rezolüsyonu daha iyi Nörotransmiter fonksiyonu 25
PET & SPECT PET FDG-PET-yaşlanan beyin o Frontal (anterior korpus kallozum,singulat girus, orta frontal girus) o Temporal (orta temporal girus) o Parietal (superior parietal girus) o Sensorimotor (primer sensori korteks) Semin Nucl Med 37:69-87 PET FDG-PET-yaşlanan beyin PET FDG-PET-Erken evre AH J Nucl Med 2004; 45:594 607 PET FDG-PET-Erken evre FTLD PET FDG-PET- Vasküler D J Nucl Med 2004; 45:594 607 J Nucl Med 2004; 45:594 607 26
Amiloid-PET (C-PiB PET) o «C-labeled Pittsburgh Compound-B (PiB)» o Beta-Amiloid bağlanma Neurology 2007;68(20):1718-1725.) 27