MR-Protonen-Spektroskopie des Linsenkerns bei idiopathischen Handdystonien

H Magnetic Resonance Spectroscopy of the Lentiform Nucleus in Idiopathic Focal Hand Dystonia

Please always quote using this URN: urn:nbn:de:bvb:20-1182401
  • Die Pathogenese der idiopathischen Handdystonie ist bis heute nicht abschließend geklärt. Verschiedene Befunde sprechen für eine Läsion der Basalganglien, insbesondere des Linsenkerns. Insbesondere bildgebende Verfahren wie MRT, Sonographie, PET oder SPECT, und Untersuchungen bei sekundären Dystonieformen weisen in diese Richtung. Trotz vielfacher Anstrengungen, den zugrunde liegenden Pathomechanismus aufzudecken, ist es bis heute noch nicht gelungen, ein einheitliches anatomisches oder biochemisches Korrelat für die Störung verantwortlich zuDie Pathogenese der idiopathischen Handdystonie ist bis heute nicht abschließend geklärt. Verschiedene Befunde sprechen für eine Läsion der Basalganglien, insbesondere des Linsenkerns. Insbesondere bildgebende Verfahren wie MRT, Sonographie, PET oder SPECT, und Untersuchungen bei sekundären Dystonieformen weisen in diese Richtung. Trotz vielfacher Anstrengungen, den zugrunde liegenden Pathomechanismus aufzudecken, ist es bis heute noch nicht gelungen, ein einheitliches anatomisches oder biochemisches Korrelat für die Störung verantwortlich zu machen: So bieten einige pathoanatomische Studien Hinweise auf Zellverlust und Gliose im Striatum, andere zeigten Veränderungen in der Konzentration verschiedener Neurotransmitter. Jüngere Untersuchungen lassen einen gestörten Komplex I der mitochondrialen Atmungskette vermuten. Da die Ätiologie der Dystonien bisher letztlich nicht geklärt ist, bietet die Protonenspektroskopie die Möglichkeit, Stoffwechselveränderungen sowie Änderungen der Gewebszusammensetzung und der Konzentrationen darin enthaltener Stoffe zu untersuchen und so Hypothesen zur Genese der idiopathischen Dystonie herauszuarbeiten. Wir untersuchten 14 Patienten mit idiopathischem Schreibkrampf und 11 gesunde, altersentsprechende Probanden, die nachweislich an keiner zentral-neurologischen Erkrankung litten. Zur Messung wurde eine Standard-Kopfspule ( 1,5 T Ganzkörper MR-Tomograph, Siemens Magnetom Vision, Erlangen) verwendet. Die Spektrenerhebung erfolgte mit Hilfe einer PRESS-Sequenz (TR= 1365 ms, TE= 135 ms), das Voxel war auf das Gebiet des Linsenkerns zentriert. Die anhand der Spektren ermittelten Metabolitenverhältnisse von NAA:Cho, NAA:Crea, Cho:Crea und Lac:Crea ergaben keine statistisch signifikante Seitendifferenz innerhalb der Patientengruppe, auch ein Vergleich zwischen Patienten- und Kontrollgruppe blieb ohne statistische Differenz (p>0,05). Somit konnten durch die Protonenspektroskopie keine Veränderungen der Metabolitenkonzentrationen bei der idiopathischen Handdystonie festgestellt werden. Es ergibt sich damit kein Hinweis darauf, daß idiopathischen Dystonien ein meßbarer Verlust von Neuronen, eine damit einhergehende sekundäre Gliose oder eine meßbare Störung des Energiehaushalts, sei es durch erhöhte Umsatzraten oder eine fehlerhafte oxidative Phosphorylierung, zugrunde liegt. Eine mögliche Erklärung dieser unauffälligen Befunde bei Dystoniepatienten könnte die Annahme einer Störung des Stoffwechsels in nur wenigen Neuronen bieten, was sich der Sensitivität der Methode entziehen kann. Denkbar sind auch Konzentrationsänderungen von Neurotransmittern, Einlagerungen von Schwermetallen (z.B.Kupfer), Veränderungen der oxidativen Phosphorylierung oder Änderungen der Rezeptordichte. Generalisierte Dystonien müßten eine eventuell vorhandene Pathologie am deutlichsten aufweisen und wären deshalb ebenfalls ein interessantes Krankheitsbild. Die spektroskopische Untersuchung gestaltet sich aber wegen des bei dieser Form zu erwartenden erhöhten Auftretens von Bewegungsartefakten schwierig. Auch das Verwenden veränderter Meßparameter (TE, TR) oder einer höheren Tesla-Zahl bei einem größeren Patientenkollektiv wäre zur weiteren Abklärung anzustreben. Insbesondere sollten Schreibkrampf-Patienten mit Hilfe der funktionellen MR-Spektroskopie während des Auftretens dystoner Verkrampfungen oder auch während der Durchführung willkürlicher Fingerbewegungen untersucht werden. Bisher latente Veränderungen könnten sich dann, unter der so erzeugten motorischen Aktivierung, manifestieren.show moreshow less
  • The pathogenesis of primary focal hand dystonia is still unknown. Several radiologic findings and also findings by studies in patients with secondary dystonia point toward the basal ganglia, especially the lentiform nucleus as a possible site of the lesion. There are also abnormalities in histopathologic and biochemical examinations: cell loss and gliosis in the striatum are described as well as an imbalance of neurotransmitters or defects of the complex I of the respiratory chain. But all these results are inconsistent, so the question is openThe pathogenesis of primary focal hand dystonia is still unknown. Several radiologic findings and also findings by studies in patients with secondary dystonia point toward the basal ganglia, especially the lentiform nucleus as a possible site of the lesion. There are also abnormalities in histopathologic and biochemical examinations: cell loss and gliosis in the striatum are described as well as an imbalance of neurotransmitters or defects of the complex I of the respiratory chain. But all these results are inconsistent, so the question is open as to whether neurodegeneration occurs in basal ganglia of primary dystonia. H-magnetic resonance spectroscopy (MRS) in vivo is a non-invasive technique for the examination of brain metabolites. It has proved helpful to assess neuronal degeneration and loss or changes in the tissue composition in various basal ganglia disorders, but data of dystonia patients is lacking so far. We have examinated 14 patients with primary focal hand dystonia and 11 healthy control subjects. For the examination a standard quadrature head coil was used (1.5-T MR whole body imager, Siemens AG, Erlangen, Germany). Single volume spectra were obtained using a PRESS sequenz (TR=1365ms, TE=135ms). The voxels (3.375 or 8.0 cm³) were centered on the lentiform nucleus. No statistically significant difference of the measured metabolite ratios of N-acetylaspartate (NAA)/creatine, NAA/choline, choline/creatine or lactate/creatine were found, neither by the intraindividual comparison between the left and right sided lentiform nucleus of the patient group nor by the comparison between patient and control group. So we found no evidence that primary focal dystonia is associated with a conspicuous loss of neurons with secondary gliosis or a marked disturbance of the energy metabolism caused by defects of the respiratory chain or an increased turnover. A possible reason for the normal findings is the limited sensitivity of the method, so minor abnormalities cannot be excluded. For future investigations it will be interesting to examinate patients with generalised dystonia or patients with focal dystonia at the time of a dystonic contraction or active finger movement, because if there are just small changes in the metabolite ratios, it should be recognizable in this cases first. Also changes in the study protocol (p.e. other TE or TR) or examinations with a 3-T imager could bring a benefit.show moreshow less

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Metadaten
Author: Claudia Hillerer
URN:urn:nbn:de:bvb:20-1182401
Document Type:Doctoral Thesis
Granting Institution:Universität Würzburg, Medizinische Fakultät
Faculties:Medizinische Fakultät / Neurologische Klinik und Poliklinik
Date of final exam:2002/01/16
Language:German
Year of Completion:2001
Dewey Decimal Classification:6 Technik, Medizin, angewandte Wissenschaften / 61 Medizin und Gesundheit / 610 Medizin und Gesundheit
Tag:Basalganglien; Dystonie; Protonenspektroskopie
Basal ganglia; Dystonia; Proton Magnetic Resonance Spectroscopy
Release Date:2003/01/13
Advisor: Markus (PD Naumann, Dr.)