JNNP：神经突起密度解释多发性硬化皮质T1加权/T2加权比值

T1加权（T1w）和T2加权（T2w）序列之间的比值（T1w/T2w比值）被认为可以提高髓鞘的敏感性和特异性。然而，评估多发性硬化（MS）的组织病理学基础的研究发现了矛盾的结果。一项研究报告脱髓鞘皮质与正常皮质的T1w/T2w比率较低，但未研究神经突密度。 在另一项研究中，T1加权/T2w比率与树突相关，但与髓鞘密度无关；然而，仅评估正常皮质。髓鞘和神经突密度都会影响T1w/T2w比率。因为T1w/T2w比率，它来源于通常获得的序列，对皮质损伤似乎很敏感，因此在其广泛应用之前，其病理学验证是非常必要的。在这项尸检MRI/组织病理学研究中，本文评估了非神经系统对照组（nNC）和MS患者（PwMS）的正常出现和脱髓鞘皮质，以确定髓鞘和/或神经突起密度是否与T1w/T2w比率相关。

3TMRI扫描中获得以下序列：矢状位三维FLAIR；矢状位三维T1w快速梯度回波；轴位T2w自旋回波。T1w/T2w比值是通过内部管道获得的，该管道改编自Ganzetti等人）。本机三维T1w和T2w序列进行了偏场校正（SPM12）。利用T1w和T2w图像上眼和颞肌掩模的最低和最高强度峰调整强度直方图，校准无偏图像。在T1w图像上共记录T2w序列，计算T1w/T2w比值。从三维T1w图像，建立了灰质（GM）和WM图（SPM12）。GM图的阈值为0.5，以限制部分容积。MRI采集后，将大脑切割成10mm厚的冠状切片。组织块取自额叶上下回、扣带回前后皮质、颞上回和顶叶下叶（。连续10μm厚切片进行髓鞘（抗蛋白脂质蛋白）和神经突起（Bielschowsky银染）免疫染色,皮质病变（CLs）根据其皮质位置进行分类。正常皮质和脱髓鞘皮质的感兴趣区（ROI）包括整个皮质宽度。 在三维T1w序列上，手动识别与组织块相对应的MRI区域。手动定义与正常出现和脱髓鞘皮质相对应的5个ROI，包括整个皮质宽度。用T1w/T2w比值图计算正常和脱髓鞘皮质roi的平均T1w/T2w比值。

15例PWM（女性=10例；中位（IQR）：年龄=63.0（23.4）岁；病程=32.0（18.0）岁；PMD=480（75）分钟；3例一期进行性MS，12例二期进行性MS）和10例年龄匹配、性别和PMD匹配的nNC（女性=5例，中位（IQR）年龄=73.0（6.8）岁；PMD=613（304）分钟）。与nNC相比，PwMS具有更高的WM LV（估计平均值（SE）：MS=48.6（6.0）；nNC=8.0（7.5）mm；p=0.001）和更低的WM T1w/T2w比值（MS=2.235（0.111）；nNC=2.543（0.124）；p=0.021）。总GM的T1w/T2w比值（MS=1.348（0.028）；nNC=1.437（0.035）；p=0.074）和皮质（MS=1.354（0.077）；nNC=1.440（0.080）；p=0.083）在PwMS和nNC之间没有显著差异。56个组织块来自nNC，49个来自PwMS。在24/49（51%）的PwMS组织块中发现26个CLs：Ⅰ型3/26（11.5%），Ⅱ型1/26（3.9%），Ⅲ型22/26（84.6%）。与nNC相比，MS正常皮质T1w/T2w比值和突起密度较低（p≤0.045），而MS脱髓鞘皮质T1w/T2w比值、髓鞘和突起密度较低（p≤0.001）。

MS正常出现和脱髓鞘皮质的T1w/T2w比值明显低于nNC，MS脱髓鞘皮质的T1w/T2w比值明显低于无病变皮质的T1w/T2w比值。然而，T1w/T2w比值与髓鞘密度的相关性无统计学意义。MS皮质的神经突起密度显著低于nNC，尤其是脱髓鞘皮质，并且与最近的研究一致，这显示与T1w/T2w比率显著正相关。供体、MRI和组织病理学分析的差异以及神经突和髓鞘密度之间的相关性（r=0.58，p<0.001）可以解释研究之间的差异。然而，这种相关性表明，除了髓鞘外，神经突密度也有助于T1w/T2w比率。在研究的局限性中，MRI扫描采用序列优化参数；T2w图像被重新采样为三维T1w序列，由于空间分辨率有限，所有皮质层都被分析。本文只研究进行性PwMS，但不同的过程会影响疾病过程中的T1w/T2w比值。 小样本可以解释PwMS和nNC在整个GM和皮质中没有显著的T1w/T2w比值差异，神经突起密度和nNC的T1加权/T2加权比值也没有显著的相关性。温度差异可能会影响死后的定量指标。

综上所述，虽然脱髓鞘和神经突丢失都发生在MS皮质，但T1加权/T2加权比值似乎比髓鞘密度更能反映皮质神经突。