Бесконтрастное количественное исследование перфузионных изменений головного мозга при рассеянном склерозе

Обложка


Цитировать

Полный текст

Аннотация

Обоснование. Бесконтрастная магнитно-резонансная перфузия позволяет выявить участки изменения перфузии головного мозга у пациентов с рассеянным склерозом даже при отсутствии очаговых поражений [1], имея преимущества в виде неинвазивности [2] и малого времени сбора данных, что даёт возможность повторных обследований и динамического наблюдения без контрастной нагрузки на пациента. Применение бесконтрастной магнитно-резонансной перфузии у пациентов с рассеянным склерозом может иметь важное значение в постановке диагноза, тактике ведения и оценке течения заболевания. Однако получение количественных значений перфузии при рассеянном склерозе в клинической практике изучено ещё недостаточно [3]. Применение разработанного алгоритма постпроцессинга данных бесконтрастной магнитно-резонансной перфузии позволяет не только проводить оценку в интересующих областях, но и получать абсолютные значения перфузии, оценённые в мл/(100 г×мин).

Цель — разработать алгоритм и изучить перфузионные изменения головного мозга методом бесконтрастной магнитно-резонансной перфузии у пациентов с рассеянным склерозом по сравнению с контрольной группой.

Материалы и методы. Объект исследования — пациенты с рассеянным склерозом (n=15) и контрольная группа (n=15). Методом исследования является магнитно-резонансная томография на аппарате 3.0Т Philips Ingenia с базовым протоколом исследования (Т1- и Т2-взвешенные изображения, FLAIR, DIR, CE_T1), дополненный псевдо-непрерывным маркированием артериальных спинов (pCASL). Статистический анализ — непараметрические методы.

Результаты. В связи со сложностями количественной обработки данных бесконтрастной перфузии, был разработан алгоритм, включающий применение следующих программных обеспечений: Radiant, MatLAB, FSL (BASIL), MriCroGL, PyCharm. Было установлено, что у группы условно-здоровых добровольцев перфузия без учёта ликворосодержащих пространств и сосудов головного мозга, выделенная и корегистрированная с атласом Т1-взвешенных изображений, составила в среднем 52,8±1,32 мл/(100 г×мин), что подтверждается ведущими мировыми исследованиями и отражает эффективность и качественность алгоритма [4, 5]. Кроме этого, в рамках исследования, у группы пациентов с рассеянным склерозом были получены значения в очаге демиелинизации [9,7±5,4 мл/(100 г×мин)] и в визуально интактном белом веществе больших полушарий головного мозга [46,1±1,7 мл/(100 г×мин)]. При этом было выявлено, что в визуально интактных областях полушарий головного мозга происходит диффузное снижение показателей перфузии относительно контрольной группы, что также широко освещено в научной литературе [6].

Заключение. Применение разработанного алгоритма для анализа псевдо-непрерывного маркирования артериальных спинов у пациентов с рассеянным склерозом позволяет оценивать перфузию как в очаге демиелинизации, так и в визуально интактном белом веществе больших полушарий головного мозга. При этом было выявлено, что в визуально-интактных областях полушарий головного мозга происходит диффузное снижение показателей перфузии (в среднем на 13%) относительно результатов контрольной группы. Данное наблюдение отражает, что применение метода псевдо-непрерывного маркирования артериальных спинов позволяет заподозрить появление очагов до их клинико-морфологической верификации на других рутинных последовательностях.

Полный текст

Обоснование. Бесконтрастная магнитно-резонансная перфузия позволяет выявить участки изменения перфузии головного мозга у пациентов с рассеянным склерозом даже при отсутствии очаговых поражений [1], имея преимущества в виде неинвазивности [2] и малого времени сбора данных, что даёт возможность повторных обследований и динамического наблюдения без контрастной нагрузки на пациента. Применение бесконтрастной магнитно-резонансной перфузии у пациентов с рассеянным склерозом может иметь важное значение в постановке диагноза, тактике ведения и оценке течения заболевания. Однако получение количественных значений перфузии при рассеянном склерозе в клинической практике изучено ещё недостаточно [3]. Применение разработанного алгоритма постпроцессинга данных бесконтрастной магнитно-резонансной перфузии позволяет не только проводить оценку в интересующих областях, но и получать абсолютные значения перфузии, оценённые в мл/(100 г×мин).

Цель — разработать алгоритм и изучить перфузионные изменения головного мозга методом бесконтрастной магнитно-резонансной перфузии у пациентов с рассеянным склерозом по сравнению с контрольной группой.

Материалы и методы. Объект исследования — пациенты с рассеянным склерозом (n=15) и контрольная группа (n=15). Методом исследования является магнитно-резонансная томография на аппарате 3.0Т Philips Ingenia с базовым протоколом исследования (Т1- и Т2-взвешенные изображения, FLAIR, DIR, CE_T1), дополненный псевдо-непрерывным маркированием артериальных спинов (pCASL). Статистический анализ — непараметрические методы.

Результаты. В связи со сложностями количественной обработки данных бесконтрастной перфузии, был разработан алгоритм, включающий применение следующих программных обеспечений: Radiant, MatLAB, FSL (BASIL), MriCroGL, PyCharm. Было установлено, что у группы условно-здоровых добровольцев перфузия без учёта ликворосодержащих пространств и сосудов головного мозга, выделенная и корегистрированная с атласом Т1-взвешенных изображений, составила в среднем 52,8±1,32 мл/(100 г×мин), что подтверждается ведущими мировыми исследованиями и отражает эффективность и качественность алгоритма [4, 5]. Кроме этого, в рамках исследования, у группы пациентов с рассеянным склерозом были получены значения в очаге демиелинизации [9,7±5,4 мл/(100 г×мин)] и в визуально интактном белом веществе больших полушарий головного мозга [46,1±1,7 мл/(100 г×мин)]. При этом было выявлено, что в визуально интактных областях полушарий головного мозга происходит диффузное снижение показателей перфузии относительно контрольной группы, что также широко освещено в научной литературе [6].

Заключение. Применение разработанного алгоритма для анализа псевдо-непрерывного маркирования артериальных спинов у пациентов с рассеянным склерозом позволяет оценивать перфузию как в очаге демиелинизации, так и в визуально интактном белом веществе больших полушарий головного мозга. При этом было выявлено, что в визуально-интактных областях полушарий головного мозга происходит диффузное снижение показателей перфузии (в среднем на 13%) относительно результатов контрольной группы. Данное наблюдение отражает, что применение метода псевдо-непрерывного маркирования артериальных спинов позволяет заподозрить появление очагов до их клинико-морфологической верификации на других рутинных последовательностях.

×

Об авторах

Владимир Владимирович Попов

Институт «Международный томографический центр»

Автор, ответственный за переписку.
Email: popov.v@tomo.nsc.ru
ORCID iD: 0000-0003-3082-2315

врач, младший научный сотрудник Лаборатории "МРТ технологии"

Россия, Новосибирск

Юлия Александровна Станкевич

Институт «Международный томографический центр»

Email: stankevich@tomo.nsc.ru
ORCID iD: 0000-0002-7959-5160

врач-рентгенолог, старший научный сотрудник

Россия, Новосибирск

Любовь Михайловна Василькив

Институт «Международный томографический центр»

Email: vasilkiv@tomo.nsc.ru
ORCID iD: 0000-0003-1838-8130

врач-рентгенолог, старший научный сотрудник

Россия, Новосибирск

Андрей Александрович Тулупов

Институт «Международный томографический центр»

Email: taa@tomo.nsc.ru
ORCID iD: 0000-0002-1277-4113
SPIN-код: 6630-8720

д.м.н., профессор, член-корреспондент РАН 

Россия, Новосибирск

Список литературы

  1. de la Peña M.J., Peña I.C., García P.G., et al. Early perfusion changes in multiple sclerosis patients as assessed by MRI using arterial spin labeling // Acta Radiol Open. 2019. Vol. 8, N 12. P. 2058460119894214. doi: 10.1177/2058460119894214
  2. Clement P., Petr J., Dijsselhof M.B.J., et al. A Beginner's Guide to Arterial Spin Labeling (ASL) Image Processing // Front Radiol. 2022. Vol. 2. P. 929533. doi: 10.3389/fradi.2022.929533
  3. Zhou Q., Zhang T., Meng H., et al. Characteristics of cerebral blood flow in an Eastern sample of multiple sclerosis patients: A potential quantitative imaging marker associated with disease severity // Front Immunol. 2022. Vol. 13. P. 1025908. doi: 10.3389/fimmu.2022.1025908
  4. Chappell M.A., McConnell F.A.K., Golay X., et al. Partial volume correction in arterial spin labeling perfusion MRI: A method to disentangle anatomy from physiology or an analysis step too far? // Neuroimage. 2021. Vol. 238. P. 118236. doi: 10.1016/j.neuroimage.2021.118236
  5. Dickie D.A., Shenkin S.D., Anblagan D., et al. Whole Brain Magnetic Resonance Image Atlases: A Systematic Review of Existing Atlases and Caveats for Use in Population Imaging // Front Neuroinform. 2017. Vol. 11. P. 1. doi: 10.3389/fninf.2017.00001
  6. Sowa P., Bjørnerud A., Nygaard G.O., et al. Reduced perfusion in white matter lesions in multiple sclerosis // Eur J Radiol. 2015. Vol. 84, N 12. P. 2605–2612. doi: 10.1016/j.ejrad.2015.09.007

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Эко-вектор, 2024

Creative Commons License
Эта статья доступна по лицензии Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: серия ПИ № ФС 77 - 79539 от 09 ноября 2020 г.


Данный сайт использует cookie-файлы

Продолжая использовать наш сайт, вы даете согласие на обработку файлов cookie, которые обеспечивают правильную работу сайта.

О куки-файлах