MRT-Erscheinungsbild der hypoxisch-ischämischen Enzephalopathie bei Neugeborenen nach Hypothermietherapie

Abstract

Einleitung: Die Magnetresonanztomographie (MRT) gilt als geeignete Untersuchungsmethode zur Einschätzung von Lokalisation und Schweregrad einer Hirnschädigung sowie zur Vorhersage des Outcomes von Neugeborenen mit hypoxisch ischämischer Enzephalopathie (HIE). Frühere Studien zogen zur Analyse der MR-Aufnahmen sowohl qualitative als auch quantitative Klassifikationskriterien zur Beurteilung von Signalintensitätsveränderungen heran. Vorliegende Studie soll die Korrelation der qualitativen und quantitativen Analyse der Signalintensität einzelner Hirnareale bezüglich des neurologischen Outcomes klären. Außerdem sollte überprüft werden, ob der aus vorherigen Studien bekannte quantitative Signalintensitätsunterschied des Thalamusgebietes in der T2-Wichtung (TH(T2)) zwischen Patienten mit gutem und schlechtem Outcome im Alter von 12 Monaten bestätigt werden kann und ob diese Ergebnisse auch noch beim Vergleich mit dem Outcome im Alter von 24 Monaten bestehen bleiben. Methodik: Die MR-Aufnahmen von 26 Neugeborenen mit HIE nach Hypothermiebehandlung und 21 Neugeborenen ohne HIE wurden in fünf verschiedenen Hirnregionen anhand qualitativer Kriterien hinsichtlich Signalintensitätsveränderungen analysiert. Für die quantitative Analyse wurden Signalintensitätsquotienten von sieben Hirnarealen berechnet. Dabei wurde die Signalintensität des jeweiligen Gebietes durch die Signalintensität des corpus vitreum dividiert. Die Ergebnisse beider Analysen wurden bezüglich einer Korrelation mit dem entwicklungsneurologischen Outcome der Kinder im Alter von 12 Monaten (Griffith Entwicklungsskalen) und 24 Monaten (Mentale Skala der Bayley Scales of Infant Development II) überprüft. Ergebnisse: Die qualitative Analyse der Signalintensität im Thalamus in der T2 Sequenz ermöglicht eine Unterscheidung zwischen den mit 12 Monaten neurologisch auffälligen und unauffälligen Kindern. Der Cut-off-Wert lag hierfür bei 0,740. Für das Outcome im Alter von 24 Monaten konnte keine signifikante Korrelation nachgewiesen werden. Bei der qualitativen Analyse bestätigte sich die Beobachtung des gleichzeitigen Auftretens der erhöhten Signalintensität im posterioren Schenkel der Capsula interna (PLIC) „Basalganglien und Thalamus (BGT)“. Auch die Korrelation von Veränderungen im Gebiet „BGT“ mit dem Auftreten späterer motorischer Beeinträchtigungen konnte nachgewiesen werden. Während in vorliegender Untersuchung ein „normaler PLIC“ immer mit einem unauffälligen Outcome vergesellschaftet war, konnte die These, dass ein „abnormaler PLIC“ immer zu einem auffälligen Outcome führt, nicht bestätigt werden. Die Gebiete „White matter“ (WM), „Hirnstamm“ und „Kortex“ ermöglichten keine Vorhersage hinsichtlich des späteren Outcomes. Schlussfolgerung: Bei der quantitativen Analyse bestätigte sich die Bedeutung der Signalintensität im Thalamus in den T2 Sequenzen als Instrument für die Prognose des 12- Monats-Outcomes. Der Cut- off-Wert von 0,740 sollte in weiteren Studien überprüft werden. Für die Vorhersage des Outcomes im Alter von 24 Monaten waren in dieser Studie T1- Sequenzen den T2-Sequenzen überlegen. Bei der qualitativen Analyse erscheinen lediglich die Gebiete „PLIC“ und „BGT“ hilfreich für die Prognose des entwicklungsneurologischen Outcomes.

Introduction: Magnetic resonance imaging (MRI) is considered to be a suitable method for the evaluation of the location and severity of brain injury and the prediction of outcomes in neonates with hypoxic-ischemic encephalopathy (HIE). Earlier studies used qualitative as well as quantitative classification criteria for the evaluation of changes in the signal intensity of MR images. The object of this study was to clarify, whether the difference between signal intensity ratios of the “thalamus” (TH) region in T2-weighted (T2) images of patients with favourable and unfavourable 12-month outcome, known from earlier studies, can be confirmed and if these results remain in comparison with the 24-month outcome. Furthermore, it investigated, if the qualitative analysis shows similar results compared to earlier studies. Methods: MR images of 26 newborns with HIE and 21 newborns without HIE were analysed for five different brain regions using qualitative criteria. The quantitative analysis was made by calculating signal intensity ratios in seven brain regions by dividing each signal intensity by the signal intensity of the ocular vitreous. The results of both analyses were evaluated for a correlation with the 12-month (Griffiths Mental Development Scales) as well as the 24-month (Mental Development Index of Bayley Scales of Infant Development II) neurodevelopmental outcome. Results: The signal intensity ratio of the “thalamus (T2)“ area enabled a distinction between infants with favourable and unfavourable 12-month outcome. The cut-off value was 0.740. There was no significant correlation between signal intensity ratio and 24-month outcome. The qualitative analysis showed a coherence between an “abnormal posterior limb of the internal capsule” (PLIC) and changes in signal intensity in the “basalganglia and thalami“ (BGT). There was also a correlation between changes in the signal intensity in the “BGT” and the presence of motor impairment. While in this study a “normal PLIC” was always accompanied by a favourable outcome, the hypothesis that an “abnormal PLIC” always leads to an unfavourable outcome could not be confirmed. The regions “white matter”, “brainstem” and “cortex” allow no prediction regarding the outcome. Conclusion: The “thalamus (T2)“ signal intensity ratio was confirmed as an instrument for the prediction of the 12-month outcome. The cut-off value of 0.740 should be investigated in further studies. For prognosis of the 24-month outcome the T1-weighted images were more predictive than the T2-weighted images. Only the regions “PLIC“ and “BGT“ were useful for the prediction of neurodevelopmental outcome in qualitative analyses.