Breast Cancer Screening and Radiology- Wessam Bou-Assaly

Breast Cancer Screening and Radiology

 Wessam Bou-Assaly, MD

 

The goal of screening is to detect disease at its earliest and most treatable stage.

In breast cancer screening, a woman who has no signs or symptoms of breast cancer, undergoes a breast examination such as:

- Clinical breast exam: A physical examination of the breast by a doctor or other health professional

- Mammography: A low-dose x-ray exam that produces images of the breast called a mammogram.

Ultrasound and magnetic resonance imaging (MRI) can help supplement mammography by detecting breast cancers that may not be visible with mammography, or their characteristics are not well defined by mammogram and need better assessment. Neither MRI nor ultrasound is meant to replace mammography. Rather, they are used in conjunction with mammography in selected women.

Breast Cancer is cancer that forms in tissues of the breast, usually in the ducts and lobules (glands that make milk). It can occur in both men and women, although male breast cancer is rare. 

Breast cancer is the second leading cause of death from cancer in American women. About one woman in eight will be diagnosed with the disease over the course of her lifetime. 

Risks:

A woman’s risk of developing breast cancer increases with:

· age 

· a family history of the disease 

· a known BRCA1 or BRCA2 gene mutation

· beginning menstruation at an early age

· older age at birth of first child or never having given birth

· breast tissue that is dense 

· the use of hormones such as estrogen and progesterone

· obesity

· the consumption of alcoholic beverages

The Screening Recommendations:

· Screening mammography is recommended every year for women beginning at age 40 by the U.S. Department of Health and Human Services (HHS) and the American College of Radiology (ACR).

· The National Cancer Institute (NCI) advises women who have had breast cancer and those who are at increased risk due to a family history of breast cancer to seek expert medical advice about the frequency of screening and whether they should begin screening before age 40. According to American Cancer Society guidelines, most women at high risk should begin screening with MRI and mammography at age 30 and continue for as long they are in good health.

· Women should see their radiologist or primary care doctor to determine when to begin and how often to undergo breast cancer screening.

Breast cancer screening

-Clinical Breast Exam 

Physician carefully examines the breasts and underarm area for nodules, masses or lymph nodes. Women may also perform a breast self-exam by checking their own breasts for lumps or changes in size or shape. The clinical breast exam and breast self-exam can help women become more familiar with the regular look and feel of their breasts and more readily identify changes.

-Screening Mammography

Mammography is a type of x-ray examination used to examine the breasts. This type of imaging involves exposing the breasts to a small amount of radiation to obtain pictures of the inside of the breasts. 

During mammography, the breast is placed on a special platform and compressed with a paddle. The technologist will gradually compress the breast and while you hold still, an image will be taken producing a top-to-bottom view of the breast. You will be asked to change positions so the side view of the breast can be produced. 

-Breast Ultrasound

Breast ultrasound uses sound waves to create pictures of the inside of the breast. Breast ultrasound can capture images of areas of the breast that may be difficult to see with mammography. It can also help to determine whether a breast lump is a solid mass or a fluid-filled cyst.

-Breast MRI

During breast MRI, a powerful magnetic field, radio frequency pulses are used to produce detailed pictures of the inside of the breasts. MRI is helpful in finding abnormalities that are not visible with mammography or ultrasound. In general, MRI is used only in women at high risk for breast cancer.

Benefit of Mammography

· Imaging the breast improves a physician's ability to detect small tumors. When cancers are small, the woman has more treatment options.

· The use of screening mammography increases the detection of small abnormal tissue growths confined to the milk ducts in the breast, called ductal carcinoma in situ (DCIS). These early tumors cannot harm patients if they are removed at this stage, and mammography is the only proven method to reliably detect these tumors. It is also useful for detecting all types of breast cancer, including invasive ductal and invasive lobular cancer.

· Mammography has been shown to decrease the number of deaths from breast cancer when it is used for screening.

· No radiation remains in a patient's body after an x-ray examination.

      Risks

· There is always a slight chance of cancer from excessive lifetime exposure to radiation. However, the amount of radiation from a mammogram is very small and the benefit of an accurate diagnosis far outweighs the risk.

· False positive mammograms may occur. Five to 15 percent of screening mammograms require more testing such as additional mammograms or ultrasound. Most of these tests turn out to be normal. If there is an abnormal finding, a follow-up or biopsy may have to be performed. Most biopsies are done with a needle and confirm that no cancer was present. It is estimated that a woman who has yearly mammograms between ages 40 and 49 has about a 30 percent chance of having a false positive mammogram at some point in that decade and about a seven to eight percent chance of having a breast biopsy within the 10-year period.

Autism and Brain MRI

                           AUTISM and BRAIN MRI 

                           Wessam Bou-Assaly, M.D.

A national research network led by UNC School of Medicine's Joseph Piven, MD, found 

that many toddlers diagnosed with autism at two years of age had a substantially greater 

amount of extra-axial cerebrospinal fluid (CSF) at six and 12 months of age, before 

diagnosis is possible. 

They also found that the more CSF at six months -- as measured 

through MRIs -- the more severe the autism symptoms were at two years of age.

Until the last decade, the scientific and medical communities viewed CSF as merely a 

protective layer of fluid between the brain and skull, not necessarily important for 

proper brain development and behavioral health. 

But scientists then discovered that CSF acted as a crucial filtration system for 

byproducts of brain metabolism.

Every day, brain cells communicate with each other. These communications cause brain 

cells to continuously secrete byproducts, such as inflammatory proteins that must be 

filtered out several times a day. The CSF handles this, and then it is replenished with 

fresh CSF four times a day in babies and adults.

The researchers found that increased CSF predicted with nearly 70 percent accuracy 

which babies would later be diagnosed with autism. 

It is not a perfect predictor of autism, but the CSF differences are observable on a standard MRI. "

Different Types of Dementia

Wessam Bou-Assaly, MD

Alzheimer’s Disease

AD is a chronic neurodegenerative disease that usually has a progressive worsening course. It is characterized by loss of neurons and synapses in the cerebral cortex,   resulting in gross atrophy of the affected regions, mainly the temporal and parietal lobes and parts of the frontal cortex and cingulate gyrus.

It is the cause of 60% to 70% of cases of dementia.

The most common early symptom is difficulty in remembering recent events ( short-memory loss). As the disease advances, symptoms can include problems in language, disorientation (including easily getting lost), mood swings, loss of motivation, not managing self care, and behavioral issues. The patients often withdraw from family and society.

Gradually, bodily functions are lost, ultimately leading to death. 

Although the speed of progression can vary, the average life expectancy following diagnosis is three to nine years.

The cause of Alzheimer's disease is poorly understood.. About 70% of the risk is believed to be genetic with many genes usually involved. Other risk factors include a history of head injury, depression or hypertension.

Frontotemporal dementia ( Pick’s Disease)

Frontotemporal dementia ( also known as Pick’s disease or frontotemporal lobar degeneration) primarily affect the frontal and/or temporal lobes of the brain and are generally associated with personality and behavior.

In frontotemporal dementia, portions of these lobes atrophy. Clinical features are early personality and behavioral changes ( Disinhibition, euphoria, apathy), Compulsive behaviors (peculiar eating, habits), executive disfunction and later appearance of memory deficits. The dramatic changes in the personality is associated with socially inappropriate, impulsive or emotionally blunted behaviors.

Frontotemporal dementia is often misdiagnosed as a psychiatric problem or as Alzheimer’s disease, but it tends to occur at a younger age than does Alzheimer’s disease, typically between the ages of 40 and 70, with a more delayed occurrence of memory problems.

Dementia with Lewy Bodies

Dementia with Lewy bodies (DLB) is one of the most common types of progressive dementia. 

The central feature of DLB is progressive cognitive decline, combined with three additional defining features: 

1- Visual hallucinations.

2- Fluctuations in alertness and attention, often leading to misdiagnose as delirium.     ( frequent drowsiness, lethargy, lengthy periods of time spent staring into space, or disorganized speech; 

3- Parkinsonian motor symptoms, such as rigidity and the loss of spontaneous movement. 

People may also suffer from depression. The symptoms of DLB are caused by the build-up of Lewy bodies (alpha-synuclein protein) inside the nuclei of neurons in areas of the brain that control particular aspects of memory and motor control. 

The similarity of symptoms between DLB and Parkinson’s disease, and between DLB and Alzheimer’s disease, can often make it difficult for a doctor to make a definitive diagnosis. In addition, Lewy bodies are often also found in the brains of people with Parkinson’s and Alzheimer’s diseases. These findings suggest that either DLB is related to these other causes of dementia or that an individual can have both diseases at the same time. DLB usually occurs sporadically, in people with no known family history of the disease. However, rare familial cases have occasionally been reported.

Normal Pressure Hydrocephalus

Normal pressure hydrocephalus (NPH) is a form of hydrocephalus( Dilated ventricles).

It can occur without a known cause, or it may be caused by any condition that blocks the flow of cerebrospinal fluid (CSF), resulting in increased volume of CSF in the ventricles. 

Ataxia ( lack of voluntary coordination) and urinary incontinence appear early in the disease. The dementia symptoms of NPH can be similar to those of Alzheimer’s disease. 

NPH can be reversed in many people with appropriate treatment. But first it must be correctly diagnosed. NPH is thought to account for about 5% of all dementias.

Vascular Dementia

Vascular dementia is an umbrella term that describes impairments in cognitive function caused by problems in the brain blood vessels. It accounts for 15-20 % of dementia cases and the risk increases dramatically with age.

Risk factors for cerebrovascular disease include hypertension, hyperlipidemia, smoking diabetes. 

Usually there is stepwise decline in memory, with early executive dysfunction. Cerebral infarcts or white matter changes are seen on MRI.

Creutzfeldt-Jakob Disease or Prion disease

Creutzfeldt-Jakob disease (CJD) is a rare, degenerative, fatal brain disorder. It affects about one person in every one million people per year worldwide.

CJD usually appears in later life and runs a rapid course. Typically, onset of symptoms occurs about age 60, and about 90 percent of patients die within 1 year. 

The disease is characterized by behavioral changes, rapidly progressive memory problems with myoclonus and seizures. 

As the illness progresses, mental deterioration becomes pronounced and involuntary movements, blindness, weakness of extremities, and coma may occur.

Wernicke-Korsakoff Syndrome

Wernicke-Korsakoff syndrome is caused by a thiamine ( Vitamin B1) deficiency. 

It involves damage to multiple nerves in both the central nervous system (brain and spinal cord) and the peripheral nervous system.

The cause is generally attributed to malnutrition, especially lack of vitamin B1 (thiamin), which is common in those with alcoholism. Heavy alcohol use interferes with the breakdown of thiamin in the body, so even if someone with alcoholism follows a well-balanced diet, most of the thiamin is not absorbed.

Wessam Bou-Assaly, MD is a Neuroradiologist with long years of experience.

ALZHEIMER’S DISEASE AND IMAGING - Wessam Bou-Assaly, MD

ALZHEIMER’S DISEASE IMAGING

              
    Wessam Bou-Assaly, MD

Alzheimer disease (AD) is a progressive neurodegenerative disorder characterized by the gradual onset of demetia. The pathologic hallmarks of the disease are beta-amyloid  plaques, neurofibrillary tangles (NFTs), and reactive gliosis.

Alzheimer disease was first described in 1907 by Alois Alzheimer and has become one of the most common diseases in the aging population, ranking as the fourth most common cause of death. 

It is the most common cause of dementia, responsible for 60-80% of all dementias. 

The prevalence is strongly linked to age, with >1% of 60-64 year old patients being diagnosed with the condition, compared to 20-40% of those over 85-90 years of age.

Epidemiological risk factors include:

-Advanced age 

-Female gender 
- Apolipoprotein E (APOE) ε4 allele carrier status

-Current smoking 

-Family history of dementia 

-Mutations of amyloid precursor protein

DIAGNOSIS:

Clinical diagnosis is made by identifying progressive decline in memory both with clinical examinations and neuropsychologic tests and has been historically based on the the INCDS-ADRA criteria, which divides patients according to the certainty of the diagnosis into 5: 

1. Definite: clinical diagnosis and histologic confirmation.

2. Probable: typical clinical syndrome without histologic confirmation 81% sensitive, 73% specific.

      3. Possible: atypical clinical features without histologic confirmation. 

IMAGING:

CT SCAN:

The initial criteria for CT scan diagnosis of Alzheimer disease includes diffuse cerebral atrophy with enlargement of the cortical sulci and increased size of the ventricles.

Disproportionate atrophy of the medial temporal lobe, particularly of the volume of the hippocampal formations (< 50%), is highly suggestive of AD.

Dilatation of the perihippocampal fissure is a useful radiologic marker for the initial diagnosis of Alzheimer disease, with a predictive accuracy of 91%. The hippocampal fissure is surrounded laterally by the hippocampus, superiorly by the dentate gyrus, and inferiorly by the subiculum. These structures are all involved in the early development of Alzheimer disease and explain the enlargement in the early stages. 

MRI:

Magnetic resonance imaging (MRI) is considered the neuroimaging of choice for Alzheimer disease because it allows for accurate measurement of the 3-dimensional (3D) volume of brain structures, especially the size of the hippocampus and related regions.

MRI is also useful for excluding reversible causes of dementia syndrome, such as normal pressure pressure hydrocephalus, brain tumors, and subdural hematoma, and for excluding other likely causes of dementia, such as cerebrovascular disease.

The primary role of MRI in the diagnosis of Alzheimer disease is the assessment of volume change in characteristic locations which can yield a diagnostic accuracy of up to 87% . 

The diagnosis should be made on the basis of two features:

1. Mesial temporal lobe atrophy.

2. Temporoparietal cortical atrophy.

Mesial temporal lobe atrophy can be viewed directly by assessing for hippocampal and parahippocampal decrease in volume, or indirectly by examining enlargement of the parahippocampal fissures. 

The former is more sensitive and specific but ideally requires actual volumetric 

calculations rather than simple visual assessment. These measures have been combined in 

the “medial temporal atrophy score ” which has been shown to be predictive of 

progression from mild cognitive impairment (MCI) to dementia.

Particularly relevant to early onset Alzheimer disease, is the presence of temporoparietal and parietal atrophy. This is often best seen on the interhemispheric surface of the parietal lobe by examining the posterior cingulate sulcal and

parietoccipital sulcal size and degree of atrophy of the precuneus and cortical surface of the parietal lobe. This has also been combined into a scoring system.

18-FDG Positron Emission Tomography (PET)

F-18 FDG PET typically shows bilateral temporoparietal, precuneus and posterior cingulate hypometabolism which is usually symmetric. Uptake may be asymmetric in the early stages.

Amyloid PET

Pittsburgh Compound B, along with newer compounds such as florbetapir, flutametamol, and florbetaben, are molecules that bind preferentially to beta-amyloid fibrils is being used with PET and may be able to improve the specificity of AD diagnosis, although there is considerable overlap with normal controls. 

With increased cerebral amyloid-β (Aβ) deposition, increased activity is demonstrated in the cortex. It is particularly useful in excluding Alzheimer's disease as the cause of dementia, since a negative amyloid PET scan makes the diagnosis unlikely.

Wessam Bou-Assaly, MD is a Radiologist specialized in Neuroradiology and Head and Neck Imaging.