Objective: To search for sensitive predictors of cognitive impairment (CI) and an integrative index of their severity.
Material and methods: We assessed CI and diffusion-tensor MRI (DT-MRI) in the regions of interest (ROI) significant for CI in 74 patients (48 women, mean age 60.6±6.9 years) with cerebral small vessel disease (CSVD). The results of DT-MRI were used to construct a predictive model of CI using binary logistic regression and to calculate an integrative index of CI severity.
Results: According to the constructed model, the predictors of CI were axial diffusivity (AD) of posterior frontal periventricular normal-appearing white matter (pvNAWM), right middle cingulum bundle (CB) and mid-posterior corpus callosum (CC). ROC analysis showed strong model predictive power for CI in cSVD (AUC (95% CI): 0.845 (0.740-0.950)). The threshold value of the AD predictors model for CI in cSVD was 0.53 (sensitivity 84%, specificity 76%). AD predictors of CI showed significant correlations with white matter hyperintensities volume and MoCA scores. The presence of CI as measured by neuropsychological testing and regression equation solution was corresponded to individual AD predictors of patients exceeding the CI model's threshold.
Conclusion: Disturbances in the AD of pvNAWM, right middle CB and mid-posterior CC associated with axonal damage are a predominant factor in the development of CI in CSVD. The predictors of CI and the integrative index of CI severity calculated on their basis can potentially be used as a tool for assessing the severity of CI and the effectiveness of treatment, as well as in clarifying the interaction between vascular and degenerative pathology and in developing measures for the prevention of CI in patients with MRI signs of cSVD.
Цель исследования: Поиск чувствительных предикторов когнитивных расстройств (КР) и интегративного показателя их тяжести.
Материал и методы: У 74 больных (48 женщин, средний возраст 60,6±6,9 года) с церебральной микроангиопатией оценивались КР и показатели диффузионно-тензорной МРТ (ДТ-МРТ) в значимых для КР областях. Полученные данные ДТ-МРТ использовались для построения методом бинарной логистической регрессии модели предикторов КР с последующим расчетом ее порогового значения в качестве интегративного показателя КР.
Результаты: Модель установила предикторы КР: аксиальную диффузию (axial diffusivity, AD) в перивентрикулярном неизмененном белом веществе задних отделов левой лобной доли, среднем отделе правой поясной извилины и заднесреднем отделе мозолистого тела. ROC-анализ показал ее высокую предсказательную способность диагностирования КР (AUC (95% ДИ): 0,845 (0,740—0,950)) с пороговым значением модели 0,53 (чувствительность 84%, специфичность 76%). AD-предикторы КР показали значимые корреляции с объемом гиперинтенсивного белого вещества, результатами Монреальской шкалы оценки когнитивных функций. Получено соответствие наличия КР по результатам нейропсихологического тестирования и решения уравнения регрессии с индивидуальными AD-предикторами пациентов при превышении порогового значения модели КР.
Заключение: Нарушение микроструктурной целостности, связанное с аксональным повреждением в перивентрикулярном неизмененном белом веществе задних отделов левой лобной доли, среднем отделе правой поясной извилины и заднесреднем отделе мозолистого тела, является облигатным условием развития КР при церебральной микроангиопатии. Установленные предикторы КР и рассчитываемый на их основе интегративный показатель КР потенциально могут использоваться в качестве инструмента диагностики, оценки тяжести КР, эффективности лечения, а также в уточнении взаимодействия сосудистой и дегенеративной патологии и при разработке мер профилактики КР у пациентов с МР-признаками церебральной микроангиопатии.
Keywords: an integrative index of the cognitive impairment severity; cerebral small vessel disease; cognitive impairment; diffusion tensor imaging; predictors of cognitive impairment.