jurnal of radiology terbaru

MRI pada Mulitipel Sklerosis: Keadaan Saat Ini

dan Prospek Kedepannya

Rohit Bakshi, MD, Alan J Thompson, MD, Maria A Rocca, MD, Daniel Pelletier, MD, Vincent

Dousset, MD, Frederik Barkhof, MD, Matilde Inglese, MD, Charles R G Guttmann, MD, Mark

A Horsfield, PhD, and Massimo Filippi, MD

Abstrak

Penggunaan MRI dalam penelitian atau manajemen klinis dari MS telah banyak

dipergunakan akhir-akhir ini, atau dalam tahap pengembangan bahkan perbaikan.

Aplikasi metode dalam MRI dibutuhkan untuk menentukan diagnosis dini atau

mengidentifikasi lebih bagus atau fenotip.

Peningkatan setelah proses tersebut dihasilkan lebih efisein dan ekstraksi lengkap

informasi dari gambar. Spektroskopi resonansi magnetik seharusnya lebih

mengingkatkan senstivitas dan spesifikasi dengan kekuatan yang lebih tinggi dan

seharusnya dapat mendeteksi susunan yang lebih kompleks metabolit-metabolitnya.

Pencitraan difusi lebih dekat tujuannya dalam menemukan konektivitas struktural dan,

dengan demikian, menentukan detail dari lesi pada lokasi-lokasi yang spesifik.

Gambaran sel yang spesifik terlihat lebih bagus menggunakan agen kontras resonansi

magnetik yang baru.

Korespondensi: Massimo Filippi, Neuroimaging Research Unit, Departemen Neurologi, Scientific Institute dan Universitas Ospedale San Raffaele, melalui Olgettina 60, 20132 Milan, Italia filippi.massimo @ hsr.it.KontributorRB dan MF dikoordinasikan Review. RB menyiapkan konsep awal dari pengenalan, penggunaan baru dari bagian data MRI konvensional (tindakan lesionbased), ultra-high bagian bidang MRI, dan kesimpulan. AJT menyiapkan rancangan awal diagnosis / klasifikasi dan optik-saraf bagian pencitraan. MAR disiapkan, dengan MF, sebuah konsep awal transfer magnet, fungsi dari MRI, dan bagian pencitraan korda spinalis. DP menyiapkan konsep awal dari proton MR spektroskopi dan pencitraan bagian myelin. VD menyiapkan konsep awal dari bagian agen kontras baru. FB menyiapkan konsep awal dari bagian atrofi. MI menyiapkan konsep awal dari bagian pencitraan perfusi. CRGG disiapkan dengan RB, sebuah konsep awal penggunaan baru dari data MRI konvensional (lesi berbasis tindakan).Persiapan MAH dengan MF, sebuah konsep awal bagian pencitraan difusi dan menyusun paragraf setelah akhir proses. MF menyiapkan konsep awal dari transfer magnet, pencitraan difusi, fungsi dari MRI, pencitraan saraf tulang belakang, dan bagian kesimpulan. Semua penulis berkolaborasi dalam semua langkah dalam mempersiapkan naskah.Konflik kepentingan

National Institutes of Health, November 2008

RB telah menerima honorarium untuk kuliah dan biaya perjalanan, dan biaya konsultasi sebagai penyidik dalam uji coba pengobatan sebelumnya dan percobaan dari Biogen Idec, Genentech, Merck Serono-, Teva Neuroscience, dan Pepgen. AJT melayani di dewan penasehat untuk Novartis dan Genentech, ketua Data Teva, keselamatan, dan komite pemantauan untuk GA untuk ALS , dan telah menerima honor untuk mengajar dari Bayer Schering-Merck dan-Serono. MAR telah menerima kompensasi pribadi untuk kegiatan berbicara dari Merck Serono-dan-Biogen Dompè. DP telah menerima kompensasi pribadi untuk kegiatan berbicara dan jasa konsultasi dari Biogen Idec, Teva Neuroscience, Synar Inc, dan Genentech. VD telah menerima honorarium dari Biogen dan Guerbet untuk kuliah dan biaya perjalanan. FB telah menerima kompensasi pribadi untuk jasa konsultasi dari Merck Serono-, Bayer Schering-, Biogen Idec, Novartis, Aventis, Wyeth, dan Teva. MI telah menerima honor untuk mengajar dari Teva Neuroscience. CRGG telah menerima honorarium untuk kuliah dan biaya perjalanan, dan konsultasi biaya sebagai penyidik dalam uji coba pengobatan sebelumnya dan percobaan dari Biogen Idec, Merck Serono-, Teva Neuroscience, dan Pepgen. MAH telah menerima biaya konsultasi untuk bekerja dalam percobaan pengobatan sebelumnya dan arus dari Teva, Merck Serono-, dan Bayer Schering-. MF memiliki honorarium untuk kuliah dan biaya perjalanan, dan biaya konsultasi sebagai penyidik dalam uji coba pengobatan sebelumnya dan arus dari Teva, Merck Serono-, Bayer Schering-, Biogen-Dompè, Genmab, dan Pepgen.Pencitraan fraksi air mielin membawa harapan menyediakan ukuran spesifik bagi konten mielin. Penyaringan yang sangat tinggi pada MRI meningkatkan sensitivitas, tetapi juga memperlihatkan tantangan teknik yang baru.Pada ulasan berikut ini memperlihatkan perkembangan MRI pada MS, dan juga kemajuan pada pencitraan tulang punggung, saraf optik, perfusi MRI, dan fungsional MRI. Kecanggihan alat ini meningkatkan kemampuan dalam mendiagnosa, memonitor, dan memahami patofisiologi dari MS.

Pendahuluan

MRI berperanan sangat besar dalam menginvestigasi secara ilmiah dan manajemen

klinis dari MS. Namun, beberapa keterbatasan yang telah digunakan, seperti sensitivitas

yang rendah dari MRI konvensional dalam keterlibatan zat abu-abu dan kerusakan difus

pada zat putih.

Ditambah lagi, MRI konvensional hanya memperlihatkan keterbatasannya dengan status

klinis. Sebagai pengguna baru MRI konvensional dikembangkan dan mentode non

konvensional berlanjut, peneliti juga memperhatikan klinisi dari kerusakan jaringan-

jaringan pada MS. Bagaimanapun juga, adanya kebutuhan untuk memperbaiki teknik-

teknik dan secara klinis mengesahkan ketersediaannya peralatan sehingga alat tersebut

dapat digunakan secara tepat.

Tujuan dari peneliti untuk meninjau penerapan MRI pada kasus MS akhir-akhir ini

diperbincangkan. Peneliti menjelaskan bagaimana teknik-teknik baru ini akan

membantu dalam mendiagnosis, memonitor, dan menemukan patofisiologi dari

penyakit.


Topik-topik akan memasukkaan diagnosis dan klassifikasi pasien-pasien, baru

menggunakan secara konvensional yang diperoleh dari data MRI, spektroskopi

resonansi magnetik proton (1H-MRS), pencitraan pemindahan magnetik, pencitraan

difusi, fungsional MRI, pencitraan nervus ooptikus, pencitraan tulang punggung,

pencitraan fraksi air mielin, perfusi MRI, dan MRI di lapangan yang kekuatannya lebih

dari 1,5 T.

Bagian-bagian yang dimulai dengan ringkasan dari keadaan saat ini, diikuti dengan

diskusi dan teknik baru atau pendekatan yang ditujukan kepada mereka yang

membutuhkan.

Keadaan sekarang dan mendekati nanti

Diagnosis dan klasifikasi

Beberapa tahun ke belakang belum pernah terjadi sebelumnya jumlah publikasi yang

ditujukan kepada kriteria diagnosis MS, terutama konsekuensi peningkatan penggunaan

MRI, dan penerimaan bahwa MRI lebih akurat dalam segi ruang dan waktu, ditambah

dengan kondisi yang menyerupai MS.

Dengan adanya MRI, penelitian menaruh perhatian pada kriteria diagnositik yang

memiliki spesifitas yang tinggi.Dengan demikian, pada tahun 2005 dimodifikasi kriteria

McDonald yang mempunyai pendekatan yang lebih mudah dalam memanajemen waktu

dan ruang. Yang mana kriteria ini agak lebih sensitif dari pada kriteria McDonald pada

tahun 2001, dalam mempertahankan spesifitasnya yang tinggi.

Dalam kriteria tersebut dapat diandalkan diagnosis MS yang dibuat selama tahun

setelah onset secara klinis khas diisolasi sugestif sindrom MS. Keuntungan utama dari

kriteria yang terbaru mereka tidak memerlukan penggunaan agen kontras, yang mana

menghemat waktu dan biaya.

Kerugiannya agak sedikt kekurangan informasi diagnosis banding, dan secara tetap

seharusnya digunakan dengan hati-hati pada pasien yang tua. Tantangan ditujukan

dalam pembuktian yang lebih baik dalam menentukan secara akurat lesi yang terlihat

pada MRI konvensional tulang punggung dan menilai kriteria diagnostik pada

prospektif studi di pusat non spesialis


Kontribusi MRI lebih lanjut adalah untuk mengukur derajat kerusakan jaringan,

termasuk perubahan difus, dan potensial yang sensitifitasnya lebih tinggi untuk menilai

adanya kelainan. Peneliti juga ingin mengetahui bahwa metode-metode MRI akan

menilai lebih baik resiko konversi secara klinis sindrom MS dan pendekatan

pencitraannya.

Pasien-pasien dengan MS, klassifikasi di buat berdasarkan pola-pola resonansi magnetik

dari keterlibatan SSP yang sulit, dan differensiasi antara sindrom diisolasi secara klinis,

residif MS, progresif sekunder MS dengan peningkatan beban lesi, pengurangan volume

otak, dan peningkatan perubahan difus pada jaringan otak yang terlihat normal.

Teknik resonansi magnetik menjadi lebih spesifik secara patologik, terdapat potensi

untuk mengeksplorasi klassifikasi patologik diusulkan oleh Lassmann dan kolega.

Meskipun teknik MRI ke depan lebih akurat dan klassifikasi biologi langsung dari MS,

MRI menyediakan pendekatan yang bervariasi ke pasien-pasien fenotip dengan MS

selama hubungannya dengan klassifikasi biologik.

Penggunaan baru data MRI konvensional

Ukuran berdasarkan lesi- Penilaian MRI konvensional lesi pada pencitraan non kontras

T1 dan T2, dan gadolinium ditingkatkan pencitraan T1, menyediakan peralatan penting

untuk memonitor penyakit tertentu.

Salah satu pendekatan melibatkan analisis serial gambar untuk belajar dinamis pixel-

wise sinyal perubahan berkaitan dengan lesi evolusi. Perubahan dalam pola

perkembangan lesi individu yaitu perubahan menyeluruh proses patologis yang lebih

degeneratif bahkan adanya atrofi yang menyebabkan kecacatan.

Ukuran yang berdasarkan atrofi-selama beberapa tahun, akhir-akhir ini telah

mendapatkan minat yang banyak dalam pengukuran atrofi SSP di MS.

Perkembangan telah dipicu oleh penggunaan teknik MRI untuk menentukan topografi

dan tingkat atrofi, dengan kemungkinan memvisualisasikan proses ini dengan akurasi

sub-voxel (gambar 2). Dengan menggunakan pendekatan berbasis MRI, volume

serebral perubahan dapat diukur dalam waktu yang relatif singkat.17Yang menarik

adalah eksplorasi asosiasi antara daerah pola atrofi dan spesifik fungsian menggunakan

berbasis voxel morphometry.


Untuk melihat seberapa banyak jaringan yang rusak, kita perlu memahami, misalnya,

hubungan antara daerah atrofi dan kerusakan saluran materi putih, dan dampak

klinisnya.

Penyebaran dari kerusakan otak merupakan salah satu tantangan utama untuk

mengatasinya. Distribusi topografi hilangnya volume otak telah muncul sebagai salah

satu tantangan utama untuk diatasi.

Hilangnya jaringan tampaknya mempengaruhi materi abu-abu lebih dari materi putih

pada pasien dengan MS; Selain itu, antara struktur grey-materi, basal ganglia dan

thalamus yang paling rentan terhadap atrofi.

Metode terbaik untuk segmentasi dan karakterisasi dari abu-abu-materi atrofi tetap

harus ditentukan. Variabel lain adalah berbagai metode yang tersedia untuk menentukan

daerah abu-abu-materi atrofi, seperti sepenuhnya otomatis (misalnya, berbasis voxel

morphometry) 18,19 dan semi-otomatis (berbasis atlas) segmentation.21,22 Uji klinis

sekarang menggabungkan serebral volume pengukuran untuk menentukan efektivitas

eksperimental treatments.16,23

Namun, meskipun perubahan volume serebral dianggap menunjukkan atrofi serebral,

faktor-faktor yang menyulitkan mencakup efek osmotik agen (misalnya, alkohol) dan

pengubah dari proses penuaan alami, seperti APOE status.16 Hari pengobatan ujian telah

menunjukkan penurunan volume serebral setelah inisiasi imunomodulator pengobatan

dengan kortikosteroid, natalizumab, interferon beta atau immunoablation yang diikuti

oleh stem-cell transplantation.16,23-25

Perubahan jangka pendek mungkin didorong sebagian oleh osmotik dan anti-inflamasi

efek, disebut sebagai pseudo-atrophy. Lebih banyak pekerjaan diperlukan untuk

membantu atrofi benar terpisah dari pseudo-atrophy, mungkin dengan menggunakan

urutan lanjutan resonansi magnetik yang dapat membedakan axonal kerugian dari

sementara perubahan kandungan air. Jumlah dan volume fokus lesi terlihat pada bobot

T2 scan beruang hubungan dengan tingkat atrofi, tetapi lebih penting lagi, serebral

volume kehilangan tampaknya didorong oleh perubahan-perubahan yang terjadi di

normalappearing materi putih dan abu-abu matter.27,28 Lebih banyak pekerjaan yang

diperlukan untuk memahami menyebabkan hubungan timbal balik antara

demyelination, kehilangan saraf atau axonal, neurodegeneration, dan serebral volume


(perubahan) sebelum kita dapat diandalkan menggunakan ukuran MRI ini untuk

membuat keputusan pengobatan atau manajemen.

Agen-agen kontras baru- Pada pemindaian konvensional MRI peningkatan dari lesi

oleh gadolinium injeksi menunjukkan akumulasi agen kontras di ruang interstisial

karena peningkatan permeabilitas barier darah otak

Saat ini, ada upaya besar untuk menemukan tanda-tanda biologis MS, terutama subset

sel-sel dan molekul yang penting bagi patofisiologi MS. Agen kontras MRI baru terdiri

dari besi partikel, tiang kutub partikel dari besi oksida, atau partikel super-paramagnetic

besi oksida telah digunakan pada pasien dengan MS untuk melacak makrofag (gambar

3) .29,30

Dua studi MRI dari pasien dengan RRMS yang digunakan partikel ultra-kecil dari

oksida besi dan gadolinium telah dikonfirmasi ketidaksesuaian dari peningkatan,

menunjukkan heterogenitas dari mendasari pathology.29,30

Melengkapi informasi yang disediakan dengan meninjau makrofag dengan besi partikel

memainkan peran khas dalam memonitor farmakologi obat-obatan yang menargetkan

komponen selular dari peradangan. Penanda lain peradangan atau disfungsi saraf

mungkin ditargetkan oleh agent-agen kontras yang baru.31

Melengkapi informasi yang disediakan dengan meninjau makrofag dengan besi partikel

memainkan peran khas dalam memonitor farmakologi obat-obatan yang menargetkan

komponen selular dari peradangan. Penanda lain peradangan atau disfungsi saraf

mungkin ditargetkan oleh agent-agen kontras yang baru.31 agen-agen kontras yang baru

membutuhkan keakuratan dan keamanan yang tepat sebelum mereka dapat bekerja

dengan baik dalam memonitor penyakit

MRI Non-konvensional

1H-MRS-1H-MRS dapat digunakan untuk mengukur dari miseliumnya seperti n-acetyl-

aspartate. Penurunan n-acetyl-aspartate dikaitkan dengan axonal / neuronal kerusakan

atau disfungsi. Senyawa yang mengandung choline sering meningkat selama mielin

stres, remielinisasi, dan peradangan. Konsentrasi kreatin meningkat dengan kepadatan


sel. Terutama ditemukan dalam sel-sel glial, peningkatan myoinositol adalah sugestif

dari proliferasi glial dan astrogliosis.

Asam amino yang bertindak sebagai neurotransmitter, seperti glutamat, glutamine, dan

gaba (γ -aminobutyric asam ), juga dapat diukur. Lesi MS yang aktif, meningkat di

kreatin, kolin, myoinositol, dan glutamat masih terlihat, sedangkan n-asetil-aspartat

mungkin rendah atau hanya sedikit berkurang. Kemunculan putih menandakan masalah,

pola yang sama dari abnormal dari miseliumnya dapat dideteksi. Dalam khas kronis lesi

nonenhancing, n-acetyl-aspartate jauh berkurang, myoinositol meningkat, konsentrasi

yang normal.34,35

Saat ini kesempatan bagi kemajuan dalam 1h-mrs termasuk berikut: ( 1 ) pendek echo-

time spektroskopi, yang harus memungkinkan deteksi lebih dari miseliumnya; ( 2 )

lapangan lebih tinggi dari kekuatan 1 - 5 t untuk meningkatkan resolusi dan signal-to-

noise rasio; ( 3 ) perbaikan di mutlak metabolite kuantifikasi metode untuk menghindari

membingungkan efek dari analisis rasio; dan ( 4 ) standardisasi dari pengambilalihan,

kalibrasi, rekonstruksi dan kuantifikasi metode di scanner yang berbeda jenis untuk

percobaan klinis multicentre .36

Tambahan dari miseliumnya relevan dengan ms berada di bawah aktif penyelidikan,

seperti glutathione, gaba, asam askorbat ( vitamin c ), serta makromolekul ( latar

belakang ) sinyal. Seperti makromolekul, yang dapat lebih baik dihargai dengan

penggunaan inversi pemulihan urutan, 37 termasuk valine, alanina, leusin, isoleucine,

dan threonine, yang bersama menjelaskan hingga 60 % mielin konten. Kuantifikasi

seperti luas neurokimia profil di vivo dengan menggunakan satu metode harus

memberikan wawasan tentang peran neurodegeneration, perbaikan jaringan, antioksidan

terapi, dan stres oksidatif di ms. Hyperpolarised 13c-mrs, yang bisa meningkatkan

resonansi magnetik sinyal hingga 100 000 kali, juga di bawah pembangunan untuk

mempelajari metabolism.38

Magnetisation transfer MRI- magnetisation transfer MRI mengukur interaksi antara

proton di bebas cairan dan proton terikat untuk makromolekul oleh penggunaan

magnetisation transfer rasio ( mtr ), dimana rendah mtr merupakan indikator dari

kerusakan mielin dan axonal membranes.39 post-mortem kajian menunjukkan jelas


bahwa mtr sangat terkait dengan persentase residual akson dan tingkat demyelination di

t2-visible lesi dan normal-appearing jaringan otak pasien dengan ms .40,41 berbagai

tingkat mtr pengurangan telah ditunjukkan di akut dan kronis ms lesions.42 perubahan

ini lebih menonjol dalam lesi yang muncul sebagai hypointense pada t1-weighted

gambar, dan bisa mendahului t2-visible lesi formation.42 menurun mtr juga telah

dideteksi di normalappearing putih masalah dan materi abu-abu pasien dengan ms, dan

kelainan ini 43,44 yang lebih menonjol pada pasien dengan progresif bentuk ms dan

cenderung lebih parah dari waktu ke waktu. 42

Meskipun signifikan upaya telah dilakukan untuk standardise magnetisation transfer

data akuisisi di pemindai-pemindai, yang berbeda 45 magnetisation transfer mri telah

digunakan dalam oniy beberapa cobaan dan dipilih kelompok patients.42 di awal studi

telah membuktikan bahwa transfer magnetisation mri telah prognostik nilai untuk

penyakit evolusi, berikutnya42 dan dengan demikian menunjukkan janji sebagai sebuah

alat tambahan di paraclinical besar studi longitudinal. Beberapa pendekatan voxel-based

telah dikembangkan yang memungkinkan anatomi lokasi mtr menurun harus dikaji.

Baru-baru ini, pendekatan ini juga telah diterapkan untuk melacak dari demyelination

dan remyelination di individu ms lesi,46 dan sekarang harus diterapkan di cross-sectional

dan studi longitudinal pada pasien dengan heterogen karakteristik klinis untuk

meningkatkan pemahaman kita perubahan yang mendasari akumulasi ireversibel.

Pendekatan berbasis Atlas juga telah digunakan dalam studi longitudinal untuk

memantau evolusi MTR perubahan dalam T2-terlihat lesions.47 ini harus memungkinkan

lesi harus diklasifikasikan kronologis dengan menghasilkan peta lesi baru, stabil, dan

diselesaikan, sehingga berpotensi meningkatkan korelasi dengan manifestasi klinis dari

penyakit dan memungkinkan pemantauan efek pengobatan di myelin perbaikan dan

neuroprotection. Untuk mengatasi beberapa keterbatasan sederhana pengukuran MTR,

yang urutan pulsa dan hardware tergantung, karakterisasi lebih lengkap dari fenomena

transfer magnetisation telah diusulkan, yang dapat dilakukan oleh memperoleh dataset

besar dan mengekstrak data yang berhubungan dengan sifat resonansi magnetik proton

dan lingkungan kimia mereka lokal.


Difusi MRI-difusi yang memberatkan sensitises scan mri yang mikroskopis brownian

gerak molekul air. Gerakan ini adalah terhalang oleh struktur, seluler seperti membran

sel dan axonal cytoskeletons. Kelainan pada pola diffusivity telah terlihat di kedua

fokus di ms lesi dan normal-appearing putih masalah. Dengan menerapkan diffusion-

weighting medan magnet gradients di banyak arah, kita dapat menyimpulkan orientasi

dari akson, dan merekonstruksi jalur-jalur utama white-matter bundel dengan mri dan

socalled difusi tensor serat tracking.52,53

Pelacakan melalui ms lesi sulit karena jaringan gangguan ( gambar 4 ), tapi atlas-based

mendekati bisa mengatasi ini langsung problem.54 grey-matter-to-grey-matter koneksi

memiliki makna, fungsional dan putih masalah menyediakan kabel. Namun, kami masih

beberapa cara dari menentukan konektivitas,55 istilah yang kadang-kadang longgar

digunakan untuk berarti tingkat kepercayaan diri dengan yang dua wilayah abu-abu

masalah yang dikatakan terkait. Setelah tracts di wilayah subkortikal sulit karena

kompleks koneksi; signifikan perbaikan dalam resolusi gambar yang sadar bahwa di

banyak kekuatan lapangan yang lebih tinggi akan membantu, terutama di subkortikal

koneksi, daerah yang telah diabaikan dalam mri kajian dari ms.

Ada juga lingkup untuk langkah-langkah mengintegrasikan konektivitas dengan mri

(fmri fungsional ) dan data magnetoencephalography untuk lebih baik mengerti

bagaimana perubahan patologis yang berbeda dalam ms lesi dapat mempengaruhi

transmisi saraf suku bunga, cadangan, fungsional dan otak plasticity.56 konektivitas

memeriksa bisa juga memimpin untuk jenis baru segmentasi gambar berdasarkan

signifikansi fungsional daripada jaringan pada jenis dan sinyal intensitas, beginilah

meningkatkan pemahaman kita dari patologi dan reorganisation yang underpin defisit

klinis.

Beberapa kelompok yang bekerja di lokasi langsung mri mendeteksi neuronal aktivasi,

baik oleh diffusion-weighted pencitraan, atau oleh efek yang ada di daerah arus

neuronal eksternal diterapkan medan magnet ( b0 ) atau di kepolisian di neuron.57,58

penelitian ini dapat menyediakan menarik wawasan tentang kesehatan neuronal, waktu

saja dari peradangan, demyelination dan remyelination, dan dampak yang ini telah pada

kognitif dan fungsi motorik


fMRI-MRI tergantung pada mekanisme blood-oxygenation-level-dependent ( berani )

kontras, yang sekunder untuk konsentrasi deoxyhaemoglobin perbedaan di dalam darah

di diaktifkan daerah sebagai konsekuensi dari variasi dalam neuronal activity .59 fMRI

penyelidikan, visual , kognitif dan jaringan bermotor pada pasien dengan ms telah

menunjukkan berubah rekrutmen dari daerah-daerah biasanya ditujukan untuk kinerja

yang diberikan tugas dan / atau perekrutan daerah tambahan dibandingkan dengan sehat

individuals.60 korelasi ditemukan antara ukuran normal dan mri mengukur aktivasi

menyangka bahwa kerusakan struktural otak plastisitas mungkin dapat membantu untuk

membatasi konsekuensi yang meluas di bidang klinis kerusakan jaringan.

Perubahan kortikal fungsional ini bervariasi di seluruh pasien di berbagai tahap

penyakit, setelah kambuh akut, dan dalam klinis stabil patients.60,61 pola normal aktivasi

otak telah juga berhubungan dengan fatigue.60

Beberapa studi telah berusaha untuk mengembangkan pendekatan statistik yang canggih

untuk membangun kekuatan aktivasi dan sinkroni antara daerah-daerah tertentu otak

oleh analisis fungsional dan efektif connectivity.62 optimalisasi metode analisis, serta

perbandingan model aktivasi antara pasien dengan MS dan kontrol, dapat membantu

untuk menjelaskan kelainan fungsi jaringan otak tertentu dan hubungan mereka dengan

gejala klinis. Kombinasi dari langkah-langkah fungsional konektivitas dengan langkah-

langkah dari kerusakan struktural dalam bundel tertentu serat materi putih mungkin

untuk meningkatkan pemahaman kita mengenai hubungan antara kelainan struktural

dan fungsional, seperti yang disarankan oleh dua studi pada pasien dengan RRMS dan

jinak MS (gambar 5) .63,64

Peran longitudinal dan multi-site fmri studi di ms belum sepenuhnya diteliti. Temuan

sebelumnya mendukung penggunaan fmri di untukdiuji-cobakan longitudinal besar

untuk memantau efek motor dan rehabilitasi kognitif atau terapi farmakologis pada

peningkatan dari salah satu efek menguntungkan kortikal adaptif plasticity.60,65 aspek

lain yang harus dipertimbangkan adalah pengembangan fmri paradigms tidak bias

dengan perbedaan dalam tugas kinerja antara pasien dengan ms dan mengontrol, yang

dapat membuat penilaian lebih cacat pasien layak, dan perkembangan pengambilalihan

protokol khusus disesuaikan untuk pencitraan fungsi dan struktur relatif kecil daerah,


sekarang yang high-field pemindai-pemindai semakin tersedia untuk menyediakan

memperbaiki tata ruang resolusi.

Diluar pencitraan otak

Saraf optik pencitraan-pencitraan saraf optik adalah menantang karena mereka begitu

kecil dan rentan terhadap gerak artefak. Struktural diferensiasi dari sekitar jaringan dan

efek magnet kerentanan bermasalah. Namun, neuritis optik adalah model yang sangat

baik untuk mempelajari patofisiologi kerusakan dan perbaikan di penampang saraf optik

MS dan panjang lesi dapat secara akurat diukur, memungkinkan korelasi klinis dan

electrophysiological, dan telah menghubungkan peradangan akut untuk konduksi blok

di neuritis.66 optik lebih baru-baru ini, perubahan MTR dinamis mengindikasikan

myelin kerusakan dan perbaikan, 67 dan difusi tensor MRI menunjukkan berkurang

integritas struktural nerves68 karena degenerasi axonal dan demyelination. Akhirnya,

teknik baru dari tomografi koherensi menunjukkan janji sebagai penanda pengganti

yang non-invasif axonal loss.69

Pertanyaan penting tetap ditangani tentang patofisiologi neuritis optik dan peran

pencitraan dalam pemantauan longitudinal. Kontribusi relatif peradangan, edema,

gliosis, dan myelin dan perubahan axonal proses kerusakan dan perbaikan di optik

neuritis belum sepenuhnya diketahui cirinya dipahami. 1 H-MRS memiliki potensi

untuk menunjukkan tentu saja waktu perubahan inflamasi, gliosis, dan axonal kerugian.

Difusi tensor imaging dan magnetisation transfer pencitraan memiliki potensi untuk

menunjukkan axonal integritas dan isi myelin saraf optik, tetapi ada masih teknis

hambatan untuk diatasi. Selain itu, korelasi antara MRI dan Histologi yang diperlukan

untuk mengidentifikasi bagaimana langsung setiap ukuran MRI berkaitan dengan

perubahan jaringan tertentu.

Pencitraan sumsum tulang belakang- pada pasien dengan sindrom klinis terisolasi,

nilai konvensional MRI sumsum dalam menunjukkan lesi penyebaran dalam ruang dan

kontribusinya terhadap tidak termasuk kondisi lain yang dapat meniru MS telah secara

resmi diakui di diterima secara internasional criteria.1 diagnostik MRI konvensional

urutan sensitif terhadap kerusakan Msrelated telah dikembangkan dan diterapkan pada


pasien dengan penyakit berbeda fenotipe.70 Namun, perkembangan teknis yang terutama

difokuskan pada pencitraan bagian leher rahim Cord, dan lebih banyak usaha yang

harus ditujukan untuk meningkatkan MRI Cord seluruh. Perkembangan receiver

canggih resonansi magnetik gulungan dan teknik pencitraan cepat telah menyebabkan

lebih handal pencitraan sumsum, termasuk penggunaan teknik kuantitatif. Mengurangi

MTR dan abnormal difusi tensor MRI metrik telah ditunjukkan di kabel serviks pasien

dengan MS, dan kelainan lebih jelas pada pasien dengan penyakit yang progresif.

Namun, prognostic nilai magnetisation transfer dan difusi tensor mri langkah-langkah

dalam studi longitudinal dengan panjang periode tindak lanjut tetap akan didirikan.

Perkembangan baru-baru ini, termasuk magnetisation kuantitatif transfer dan difusi

tractography, serta metode lain yang banyak digunakan untuk melakukan pencitraan

kerusakan otak pasien, di sini seperti 1h-mrs dan fmri, telah diterapkan dalam studi awal

servikalis belakang dalam grup kecil dari patients.72-74 dikurangi n-acetyl-aspartate,

konektivitas, struktural lebih rendah dan lebih rendah difusi anisotropy dalam sumsum

tulang tali pasien dengan kabel servikalis relapse telah menunjukkan bila dibandingkan

dengan kontrol. Tindakan ini terdapat untuk berhubungan dengan disability.74 ini

menunjukkan bahwa penilaian kerusakan pada daerah servikalis belakang dapat

digunakan untuk mengklarifikasi yang faktor yang terkait dengan pengembangan cacat

di pasien, ini seperti telah ditunjukkan oleh baru-baru ini di suatu magnetisation transfer

mri studi kerusakkan di belakang abu-abu.

Lebih jauh kedepannya

Pencitraan Mielin-MWF, berasal dari pengukuran yang tepat waktu relaksasi yang

melintang, menunjukkan kekhususan untuk myelin konten dan integritas. Studi telah

menunjukkan multi T2 relaksasi dalam jaringan biologis dan telah menunjukkan hal itu

terjadi karena compartmentation76.

Jumlah dari tiga komponen T2 adalah total kandungan air terlihat MRI. Rasio air mielin

(pendek T2) untuk sinyal total memberikan MWF. Moore dan colleagues78

menunjukkan bahwa MWF terkait erat dengan distribusi myelin otak dan melihat

berkurangnya komponen T2 yang singkat dalam plak MS kronis di otak MS tetap

formalin.


Penelitian otak in vivo telah menunjukkan bahwa MWF besar terlihat dalam materi

putih, sedangkan sebagian sangat kecil dapat dideteksi dalam materi abu-abu.

Pengurangan MWF dalam materi putih normal-muncul di MS didominasi oleh

hilangnya myelin integritas daripada peningkatan edema atau peradangan. Namun,

MWF pencitraan tetap teknik yang menantang. T2 kerusakan secara konvensional telah

diukur menggunakan pembacaan multi-echo, seperti single-slice 32-echo-spin-echo.

Baru-baru ini, dua dimensi multi-slice non-linear 12-gema disediakan MWF

memperkirakan di putih dan abu-abu masalah kualitas yang mirip dengan yang dari 32-

gema dataset.

Pengembangan tiga-dimensi volumetrik akuisisi yang aktif sedang diteliti, yang akan

memungkinkan cakupan seluruh otak.

Meskipun akuisisi lama, tambahan lagi echo kali (lebih dari 1s) dengan Gema melatih

hingga 48 gema yang ditampilkan akan berguna bagi karakteristik MS lesi dan materi

putih normal-muncul saat menilai kolam air intraseluler dan ekstraseluler proton.

Akhirnya, multi T2 juga memiliki potensi untuk menilai integritas myelin di sumsum

tulang.

Perfusion MRI

Dengan menggunakan MRI, penilaian perfusi jaringan in vivo sekarang lebih

memungkinkan. Lesi MS akut ditandai oleh peningkatan perfusi. Hipoperfusi di otak

dapat menunjukkan berbagai proses yang mendasari, seperti hypometabolism, ischemia,

Jaringan cedera atau kerusakan jaringan.

Teknik perfusi memiliki beberapa keunggulan dibandingkan dengan PET dan emisi

photon tunggal CT, yang awalnya digunakan untuk menilai otak perfusi: lebih tinggi

signal-to-noise ratio dan kontras-to-noise ratio, resolusi spasial dan anatomi yang lebih

baik, lebih pendek kali akuisisi, dan menghindari bahan radioaktif. 84 Selain itu,

sensitivitas dan resolusi gadolinium bolus-pelacakan MRI (gambar 6) dan arteri spin

label metode didorong oleh menggunakan kumparan penerima multi-channel dan

medan dengan kekuatan yang tinggi, 85, sehingga memungkinkan materi putih dan

daerah yang lebih kecil, seperti lesi, 86 untuk dianalisa.


Kontras terkait dengan kadar oksigen dalam darah, vaskularitas, dan makrofag aktivitas,

dan telah menunjukkan menarik heterogenitas dalam apa yang tidak muncul sebagai

difus ms lesions.91 natrium mewakili pencitraan lain menarik pembangunan di lapangan

tinggi kekuatan, 92 yang mungkin memberikan informasi penting untuk pemahaman

patofisiologi penyakit.

Kekuatan medan lebih tinggi mri mungkin menjadi penting untuk mempelajari deposisi

besi di materi abu-abu pasien dengan ms. Baru-baru ini diteliti, 93 banyak daerah grey-

matter, termasuk talamus, dentate inti, basal basalis, dan rolandic, korteks umumnya

menunjukkan hypointensitas pada t2- berbobot gambar pada pasien dengan MS.

deposisi Besi telah menjadi penyebab hypointensity, ini karena mengurangi relaksasi t2

dan ini ditemukan di patologis kelebihan pada MS yang di otak.93

Tantangan bagi MRI adalah dalam menge dan kuantifikasi proses patologis yang terjadi

di otak memburuk. Untuk ini, kita perlu lebih akurat dan dapat diandalkan gambar

akuisisi metode sehingga gambar dapat dikonversi ke nilai-nilai secara fisik bermakna,

seperti T1 mutlak dan T2.11, 97

Konsensus dan standardisasi metode akuisisi antara produsen scanner akan menjadi

dorongan besar untuk pencitraan kuantitatif. Tetap beberapa tantangan tambahan untuk

penggunaan technologies.98 ini baru ini termasuk biaya tinggi (instalasi dan

pemeliharaan), besar jejak hardware, tantangan dalam gradien dan frekuensi radio coil

Desain, miskin bidang keseragaman, memburuknya kerentanan dan kimia pergeseran

artefak, dan dielektrik efek. Masalah keselamatan pasien dan kenyamanan, seperti

radiofrekuensi, kompatibilitas dengan implan logam, dan gejala yang dialami selama

pemindaian, harus diatasi. Hal ini dapat menyebabkan peningkatan waktu scan, perlu

berhenti sejenak untuk memungkinkan pendinginan pasien, dan penurunan jumlah irisan

diperoleh per waktu pengulangan.

Kesimpulan

Aplikasi luas konvensional yang berdasarkan resonansi magnetik modern dan teknik

untuk mempelajari dari MS telah tidak diragukan lagi, akan meningkatkan kemampuan

untuk mendiagnosis dan monitoring penyakit, serta pemahaman kita patofisiologi

penyakit.


Meski begitu, banyak tantangan tetap. Teknologi baru harus halus dan membenarkan

sebelum mereka dapat benar terintegrasi ke dalam penelitian dan praktek.

Akuisisi baru skema prosedur dan analisa memerlukan standardisation dan optimisation

sehingga mereka dapat digunakan dalam pengaturan yang multi-site, kedua dalam

sejarah alam mempelajari dan pengobatan pengadilan. Dari data tersedia, hal ini jelas

bahwa menggabungkan resonansi magnetik yang berbeda metode, yang sensitif

terhadap aspek yang berbeda dari ms patologi, adalah sebuah cara menjanjikan untuk

meningkatkan pemahaman kita lebih lanjut dari mekanisme yang dari ireversibel

akumulasi kecacatan.

Salah satu tugas yang paling penting untuk kedepannya untuk menetapkan bagaimana

ini kemajuan teknologi MRI mungkin berkontribusi korelasi yang baik antara klinis dan

temuan MRI, dan dengan demikian menyediakan informasi yang relevan untuk

meningkatkan prognosis dan memprediksi respon terapi.

Ucapan terimakasih

RB mengakui dukungan penelitian hibah dari US National Institutes of Health (NIH;

1R01NS055083-01) dan Multiple Sclerosis National Society (RG3705A1; RG3798A2).

MI mengakui dukungan dari penelitian hibah dari NIH (5R01NS051623-03). CRGG

mengakui dukungan penelitian hibah dari NIH (P41RR13218-01) dan Multiple

Sclerosis National Society (RG3574A1). Gambar dalam gambar 2 mohon disediakan

oleh Bas Jasperse, VU University Medical Centre, Amsterdam. Kami berterima kasih

kepada Sophie Tamm bantuan dengan penyusunan naskah.


Daftar Gambar

Gambar 1. Lesi perubahan MS dari waktu ke waktu dengan menggunakan metode pengurangan melibatkan citra normalisasi, koreksi inhomogeneity, dan co-pendaftaran. Sebuah lesi juxtacortical baru (panah) pada wanita 44-tahun dengan hilang-timbul MS yang pada awal dan setelah 3 tahun. Lesi juxtacortical sulit untuk menghargai pada spin-echo asli proton-density gambar, membandingkan baseline (A) untuk menindaklanjuti scan (B), namun jelas terlihat pada gambar pengurangan (C). Dalam semua gambar, tengkorak telah dihapus. Artefak Halus terlihat di tepi luar dari permukaan otak akibat misregistration sedikit. Diadaptasi dengan izin dari American Society of Neuroradiology.

Gambar 2. Keuntungan atau kerugian dalam volume otak, seperti yang ditetapkan dari scan MRI seri. Menggunakan perangkat lunak berbasis pendaftaran, gain volume otak (merah) atau kerugian (biru) dapat ditentukan dengan sub-voxel akurasi dari scan MRI serial. Saat ini, sulit untuk memprediksi mengapa beberapa pasien (kiri) memiliki atrofi kecil (0,29% volume otak rugi per tahun), sedangkan yang lain (kanan) memiliki tingkat atrofi tinggi (2,2% volume otak rugi per tahun).


Gambar 3. Ketidaksesuaian antara partikel gadolinium dan ultra-kecil dari besi (USPIO) kontras oksida. agen dalam lesi akut pada pasien dengan MS. Lesi hyperintense pada gambar spin-echo T2-tertimbang (A), namun tidak meningkatkan dengan gadolinium pada gambar T1-tertimbang (B). Pada gambar pasca-USPIO T2-tertimbang (C), USPIO tambahan menyebabkan penurunan intensitas sinyal (T2 shortening) akibat zat besi. Namun, lesi ditingkatkan setelah pemberian USPIO pada gambar T1-tertimbang (D). Direproduksi dengan izin dari American Society of Neuroradiology.


Gambar 4. Komposit citra menampilkan informasi dari beberapa scan MRI berurutan pasien

dengan MS. Permukaan otak transparan menunjukkan lokasi lesi (merah) ditentukan dari T2-

tertimbang gambar. Difusi tensor pelacakan serat dimulai pada kapsul internal yang tepat, dan

kehadiran lesi telah menyebabkan saluran untuk menyimpang dari saluran motor di korpus callosum. Pendekatan yang berbeda untuk tractography mungkin memungkinkan pelacakan bahkan di daerah yang parah aksonal kerusakan.

Gambar 5. Area aktivasi meningkat pada pasien dengan MS jinak dibandingkan dengan kontrol yang sehat. Selama analisis kondisi gangguan Stroop (A, B) Pasien dengan MS jinak mengalami peningkatan aktivitas di beberapa daerah yang terletak di frontal dan parietal lobe, bilateral, termasuk korteks cingulate anterior, sulkus frontal superior, rendah frontal gyrus, precuneus, sekunder sensorimotor korteks, korteks visual, dan cerebellum. (C) Analisis konektivitas fungsional, dengan menggunakan pemodelan kausal dinamis, menunjukkan kekuatan konektivitas yang berbeda antara pasien dengan MS jinak dan kontrol: withingroup koneksi yang signifikan dengan uji t-satu-sampel ditampilkan sebagai panah hitam di kontrol yang sehat dan panah yang melesat pada pasien dengan MS. Panah dan nilai-nilai p yang dihasilkan dari antar-kelompok t-test perbandingan ditampilkan dalam warna merah dalam kasus kekuatan peningkatan koneksi pada pasien dibandingkan kontrol, dan dengan warna biru dalam kasus kekuatan berkurang koneksi pada pasien dibandingkan kontrol (p dua nilai yang ditampilkan untuk semua bi-directional asosiasi). Direproduksi dengan izin dari John Wiley dan Sons.64


Gambar 6. Axial gradien-echo echo-planar MRI menunjukkan aliran darah otak dan volume dalam pasien dengan MS. (A) Axial gradien-echo echo-planar MRI, (B) warna-kode aliran darah otak peta, dan (C) kode warna darah otak Volume peta dari pasien dengan MS. Batang warna menunjukkan aliran darah otak (ml/100 g / menit) dan volume darah otak (ml/100 g).


Gambar 7. Perbandingan dari 1 • 5 T dan 3 • 0 T MRI dalam dua pasien dengan MS. (A) 1 • 5 T dan (B) 3 • 0 T scan MRI dari seorang wanita 48 tahun dengan MS progresif sekunder, dan (C) 1 • 5 T dan (D) 3 • 0 T MRI scan dari seorang pria 21 tahun dengan hilang-timbul MS ditampilkan. (A) 1 • 5 T aksial cairan cepat inversi pemulihan (FLAIR) dan (C) manja koronal gradien gambar otak, dan 3 • 0 T gambar (B, D) dari daerah yang sama dengan pulsa setara urutan pada setiap pasien menampilkan meningkatkan sensitivitas dalam mendeteksi lesi-kemampuan. (panah) dan jaringan resolusi (jaringan-CSF dan abu-abu-putih diferensiasi materi) dari 3 • 0 T scanner. Direproduksi dengan izin dari Elsevier.


jurnal of radiology terbaru

Documents