Investigative Radiology:7T磁共振光谱成像在复发缓解型多发性硬化症中的应用

2023-03-25 shaosai MedSci原创 发表于上海

磁共振光谱成像(MRSI)可以在生化水平上检测病变,通过无创性地量化几种大脑神经化学物质,可以直观地看到导致MS病变形成的病理生理过程。

现阶段传统的T1和T2加权磁共振成像(cMRI)是除临床检查外,诊断和监测多发性硬化症(MS)的首选方法。病变在FLAIR上有很好的显示,但FLAIR无法准确区分炎症、水肿、脱髓鞘、胶质增生和轴突损失。尽管T1加权MRI上的低信号("黑洞病变")与永久性的临床损害相关,并能更好地反映不可逆的组织破坏的严重程度,但同样不能完全解释所有潜在的病理过程。一些使用先进的MRI方法(即磁化转移率或弥散张量成像)或组织病理学的研究也发现了正常外观的白质(NAWM)改变,这在cMRI上是不可见的,因此突出了对补充性无创成像方式的需求。

例如,磁共振光谱成像(MRSI)可以在生化水平上检测病变。通过无创性地量化几种大脑神经化学物质,可以直观地看到导致MS病变形成的病理生理过程。多发性硬化症中最常见的异常是胆碱(Cho;髓鞘周转的标志)升高以及N-乙酰天门冬氨酸(NAA;反映神经元/轴突完整性和功能降低)肌醇(mIns;星形胶质细胞肥大和增生的标志)增加,其升高与临床损害相关。到目前为止,MRSI的空间分辨率较差,限制了对NAWM和皮质灰质(GM)中小的局灶性代谢异常的检测,而这是在病变早期阶段描述病变发展的必要条件。

随着影像学技术的发展自由诱导衰减(FID)-MRSI24-27在7T下的平面空间分辨率可以成为一个有吸引力的临床工具通过准确的定量分析 局部代谢变化,这些变化与多发性硬化症的发病机制、早期诊断和预后评估有关。

近日,发表在Investigative Radiology杂志的一项研究评估了评估了cMRI上可见或不可见的病变内部和周边的局灶性代谢改变,并将其代谢变化与T1低信号和病变与皮质灰质(GM)的距离进行了比较,为临床进一步阐明病变的病理生理提供了参考依据。

本项研究对51名复发缓解型多发性硬化症患者(30名女性/21名男性;平均年龄35.4±9.9岁)进行了7T MRSI扫描。计算了外观正常的白质、白质病变和cMRI上看不到的MIns/tNAA增加的焦点区域的平均代谢率。根据T1弛豫和与皮质GM的距离进行细分后,进行了亚组分析。代谢物比率与T1相关,并在cMRI可见的病变周围的不同层之间进行比较。 

发现病灶区域的mIns/tNAA平均比周围外观正常的白质高2.8倍,其外观与MS病变相似,在cMRI上不可见(即约4%的代谢热点)。T1弛豫与mIns/tNAA呈正相关(P≤0.01),与tNAA/tCr(P≤0.01)和tCho/tCr(P≤0.01)呈负相关。mIns/tCr在病变外增加,而tNAA/tCr的分布与病变内的宏观组织损伤相似,mIns/tCr在靠近皮质GM的病变中降低21%(P≤0.05)。 


 第三位MS患者的T1加权MP2RAGE和T2加权FLAIR MRI图像。蓝色箭头指向 "ROI_cMRI",红色箭头指向 "ROI_MRSI",而黄色箭头指向 "ROI_NAWM"

研究表明,7T MRSI可以在体内观察到cMRI上看不到的MS病灶,并评估病灶中心、活动性病灶外围和皮质病灶的代谢物水平。因此,MRSI有潜力对mIns进行成像,并可作为病变发展的早期生物标志物。

原文出处:

Alexandra Lipka,Eva Niess,Assunta Dal-Bianco,et al.Lesion-Specific Metabolic Alterations in Relapsing-Remitting Multiple Sclerosis Via 7 T Magnetic Resonance Spectroscopic Imaging.DOI:10.1097/RLI.0000000000000913

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