Radiology:胼胝体MRI在预测MS运动障碍中的价值

2022-01-11 shaosai MedSci原创

胼胝体是最大的脑白质束,汇集了连接双侧大脑半球的神经纤维,其完整性是执行认知任务和优化复杂运动活动的基础。因此,胼胝体脑损伤不仅影响认知,而且还影响整体运动表现和上肢运动功能。

胼胝体是最大的脑白质束,汇集了连接双侧大脑半球的神经纤维,完整性是执行认知任务和优化复杂运动活动的基础。因此胼胝体脑损伤不仅影响认知,而且还影响整体运动表现和上肢运动功能。

临床上发现胼胝体损伤在临床上与多发性硬化症(MS)有关。通过使用MRI,MS患者的胼胝体微结构损伤被是导致残疾和上肢运动功能障碍的主要因素。功能性MRI研究进一步支持大脑半球间的相互作用与多发性硬化症相关的运动障碍有关。与健康对照组患者相比,多发性硬化症患者(尤其是有手部运动障碍的患者)在手部运动任务中同侧运动皮层的失活率较低,这表明半球间的生理性抑制受损是多发性硬化症相关运动障碍的一个基质。这些研究支持大脑半球间的异常在MS患者的功能障碍中的作用,但这些研究均受限于研究样本量较小以及缺乏多参数的临床和MRI评估。

近日,发表在Radiology杂志的一项研究在一个大样本的MS患者中,在不同程度临床残疾和上肢运动障碍的整个谱系中,探讨了MRI上的结构和大脑半球间功能基质之间的关系为阐明胼胝体病变在MS中的作用提供了影像学角度

本研究本机构医院的数据库中回顾性地筛选了健康对照患者和多发性硬化症患者(2008年1月1日至2016年12月31日期间)。临床评估包括扩展残疾状态量表(EDSS)、九孔钉试验和数字手指敲击试验。通过使用结构和静息态功能MRI序列,分析了手部皮质脊髓束纤维的概率图,以及手部运动皮层(以下简称手M1)、辅助运动区(SMA)、运动前皮层(PMC)和体素镜同位素连接(VMHC)之间的经皮层纤维。随机森林分析确定了不同阶段的临床残疾(EDSS评分为3.0、4.0、6.0)和上肢运动障碍(九孔钉试验和手指敲击试验Z评分<健康对照患者第5百分位)的MRI预测因素。

研究了130名健康对照患者(中位年龄,39岁;四分位数范围,31-50岁;70名女性)和340名MS患者(中位年龄,43岁;四分位数范围,33-51岁;213名女性)。EDSS 3.0的预测因素(n = 159)是对萎缩和病变的全面测量,以及对皮质脊髓束、PMCs和SMAs之间的经皮纤维的损伤测量(准确率,86%;P = .001-.01)。对于EDSS 4.0(n = 131),除了手M1之间经皮层纤维的损害外,还发现了类似的预测因素(准确率,89%;P = .001-.049)。没有发现EDSS 6.0(n = 70)的MRI预测因素。九孔钉试验(右,n = 161;左,n = 166)和手指敲击试验(右,n = 117;左,n = 111)的损伤是由SMAs和PMCs之间的经皮层纤维的损伤预测的(准确率范围,69%-77%;P = .001-.049)。VMHC的异常并不能解释临床结果。

 

 选定的皮层区域和重建的白质束。(A)感兴趣的皮质区域。初级手部运动皮层(以下简称手M1)和辅助运动区(SMAs)是通过使用Harvard-Oxford图谱确定的,而运动前皮层(PMCs)是在两个大脑半球的Brodmann6区上形成的。(B)在各向异性(FA)模板上重建的白质束显示了两个多发性硬化症患者的中矢状T1和T2加权图像,达到或未达到 扩大的残疾状态量表(EDSS)程度。第一行显示皮质脊髓束的手部相关纤维,第二行显示手部-M1经皮纤维,第三行显示PMC经皮纤维,第四行显示SMA经皮纤维。颜色编码表示局部纤维方向(红色,左-右;绿色,背-腹;蓝色,-)。A=前部,L=左侧,P=后部,R=右侧。

总之,在MRI上,经运动前和运动白质纤维的结构异常可以预测多发性硬化症患者运动障碍的严重程度。大脑中更严重的结构损伤很可能限制了大脑半球间纤维在预测高残障程度的运动结果中的信息作用。额外的临床措施,如力量或近端活动性措施,可以对上肢运动表现提供更全面的评估。

原文出处

Claudio Cordani,Paolo Preziosa,Paola Valsasina,et al.MRI of Transcallosal White Matter Helps to Predict Motor Impairment in Multiple Sclerosis.DOI:10.1148/radiol.2021210922

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