Візуалізація моделей токсичних та метаболічних розладів мозку RadioGraphics

  • З відділу нейрорадіології, Інститут радіології, Hospital das Clínicas, Faculdade de Medicina da Universidade de São Paulo (HC-FMUSP), R Dr Ovídio Pires de Campos 75, Сан-Паулу, SP 05403-010, Бразилія (AMdO, MVP, GTdS, CdCL, LFdSG, LTL); Секція нейрорадіології, відділення радіології, лікарня Сіріо-Лібанес, Сан-Паулу, Бразилія (A.P.F.V.); Відділ нейрорадіології, відділ радіології, Медичний центр Університету Міннесоти, Міннеаполіс, штат Міннесота (A.M.M.); та відділення нейрорадіології, Школа медичних наук Санта-Каса-де-Сан-Паулу, Сан-Паулу, Бразилія (A.J.d.R.).
  • Адресація кореспонденції на A.M.d.O. (електронна пошта: [електронна пошта захищена]).

Анотація

ЦІЛІ НАВЧАННЯ SA-CME

Після завершення цієї роботи на основі журналу SA-CME учасники зможуть:

моделей

■ Визначте особливості візуалізації деяких найбільш поширених токсичних та метаболічних розладів ЦНС.

■ Опишіть результати візуалізації, які є надзвичайно специфічними для діагностики певних токсичних та метаболічних розладів мозку.

■ Розпізнайте найважливіші типи набряку мозку та їхні зображення.

Вступ

У цій статті розглядаються деякі найскладніші діагностичні проблеми нейровізуалізації. Токсичні та метаболічні розлади головного мозку проявляються вторинно через порушення збалансованого середовища, що охоплює метаболічні субстрати, нейромедіатори, електроліти, фізіологічний рівень рН та кровотік, як через ендогенні збої, так і через екзогенні токсичні ефекти. Пацієнти з цими розладами часто звертаються до відділення невідкладної допомоги і у них діагностується загальна церебральна дисфункція, що представляє собою гострий сплутаний стан та марення, але зазвичай вони також є критично хворими стаціонарами. Ці випадки часто вимагають швидкого та ефективного підходу до управління, оскільки вони можуть призвести до постійних структурних пошкоджень мозку. Візуалізація відіграє ключову роль у цих випадках, оскільки результати візуалізації можуть бути використані для діагностики стану або звуження диференціального діагнозу (1).

На додаток до остаточного діагнозу, візуалізація може надати прогностичну інформацію. Широкі ураження, пов’язані з сірою речовиною, часто пов’язані з поганим прогнозом та результатами, тоді як обмеження, пов’язані з білою речовиною, що щадить кортикальну та глибоку сіру речовину, можуть вказувати на оборотну причину.

Мозок дуже сприйнятливий до ряду набутих метаболічних відхилень, а перелік токсинів і отрут, що впливають на ЦНС, довгий (табл. 1). Деякі агенти накопичуються повільно, так що їх клінічні прояви є підступними, тоді як інші викликають глибокі майже негайні токсичні ефекти на ЦНС. Прагнучи до більш практичної та легшої лінії нападу для вирішення цієї групи захворювань, ця стаття пропонує підхід, який починається із заданої загальної схеми візуалізації та обговорює найважливіші можливі диференціальні діагнози, висвітлюючи результати візуалізації або клінічну інформацію, яка може призвести до конкретного діагностика.

Таблиця 1: Основні причини токсичних та метаболічних розладів

Примітка. - MBD = хвороба Маркіафави-Бігнамі, ODS = синдром осмотичної демієлінізації, TNF = фактор некрозу пухлини, WE = енцефалопатія Верніке.

Набряк мозку

Вазогенні та цитотоксичні набряки традиційно пов’язані із змінами, що виникають при токсичних та метаболічних розладах мозку. Кожна з них охоплює безліч причин, що мають подібні взаємопов’язані процеси, що призводять до ненормальних зрушень у воді між різними відділами паренхіми мозку. Кожен тип набряку мозку призводить до конкретних зображень. Нещодавно в нейровізуалізації використовувались інші патологічні концепції для опису та пояснення деяких специфічних результатів та розладів візуалізації, таких як концепції екситотоксичної травми та внутрішньомієлінічного набряку (3,4). На рисунку 1 схематично зображено найважливіші зміни, що впливають на тканини мозку при кожному типі набряків.

Малюнок 1а. Види набряку мозку. Форми чирок = нейрони та аксони з мієліновими оболонками, білі кола зі стрілками = молекули води, жовті кола = гліальні клітини. (а) Ілюстрація зображує нормальний взаємозв'язок між клітинами мозку та позаклітинним простором, який містить молекули води зі свободою руху. (b) Ілюстрація зображує тканини мозку у ситуації вазогенного набряку, коли збільшена кількість молекул води займає позаклітинний простір, але зберігає свободу руху. (c) Ілюстрація зображує цитотоксичну ситуацію з набряком мозку, представлену набряком клітин мозку (збільшеним об’ємом), не впливаючи насамперед на позаклітинний простір. Молекули води всередині клітин мозку втрачають свободу руху. (d) Ілюстрація зображує внутрішньомієліновий набряк з набряком периаксонального простору та проміжків між шарами мієліну, не впливаючи насамперед на інші позаклітинні простори або залучаючи клітини мозку. Молекули води всередині шарів мієліну не можуть переміщатися в інші позаклітинні простори, втрачаючи свободу руху.

Малюнок 1b. Види набряку мозку. Форми чирок = нейрони та аксони з мієліновими оболонками, білі кола зі стрілками = молекули води, жовті кола = гліальні клітини. (а) Ілюстрація зображує нормальний взаємозв'язок між клітинами мозку та позаклітинним простором, який містить молекули води зі свободою руху. (b) Ілюстрація зображує тканини мозку у ситуації вазогенного набряку, коли збільшена кількість молекул води займає позаклітинний простір, але зберігає свободу руху. (c) Ілюстрація зображує цитотоксичну ситуацію з набряком мозку, представлену набряком клітин мозку (збільшеним об’ємом), не впливаючи насамперед на позаклітинний простір. Молекули води всередині клітин мозку втрачають свободу руху. (d) Ілюстрація зображує внутрішньомієліновий набряк з набряком периаксонального простору та проміжків між шарами мієліну, не впливаючи в першу чергу на інші позаклітинні простори або залучаючи клітини мозку. Молекули води всередині шарів мієліну не можуть переміщатися в інші позаклітинні простори, втрачаючи свободу руху.