神经突方向弥散和密度成像(NODDI)可以检测MS[1]第一次脱髓鞘事件后的脑微观结构和代谢改变。正常白质(NAWM)轴突弥散增加,特别是在胼胝体,轴突密度和总钠积累减少,提示该结构可能在早期受到影响。

本研究的目的是证明多参数定量MRI方法可以检测常规MRI未捕捉到的早期患者的脑部临床相关改变。这是通过使用NODDI来完成的,它可以测量NAWM、白质病变和灰质中的神经突密度指数(NDI)和定向分散指数(ODI)。NDI是神经元和轴突密度的标志,ODI反映轴突的交叉或扇形。此外,23采用Na MRI检测总钠浓度(TSC),反映神经轴突代谢功能障碍和丢失。

参与者是42名在第一次脱髓鞘事件发生后3个月内患有临床孤立综合征(CIS)或MS的患者,加上16名健康对照。进行了大脑和脊髓结构扫描,以及脑结节扫描。其中,32名患者和13名健康对照者也接受了脑部检查23Na MRI。

在NAWM中,包括胼胝体,患者的ODI高于对照组;NDI较低,TSC较高。在灰质方面,患者额叶、顶叶和颞叶皮层的ODI低于对照组;顶叶、颞叶和枕叶皮层的NDI也较低;边缘和额叶皮层的TSC较高。患者和对照组的脑容量没有差异。胼胝体ODI越高,患者在计时步行试验中的表现越差(B=0.01, P=0.009, R2=0.017),与脑体积和病变体积无关。扩大残疾状态量表(EDSS;r = 0.5, P = 0.005)。研究参数与T2病变体积负荷之间没有联系,但胼胝体低NDI与T2高强度病变低NDI相关(B=0.51, P<0.0001)。

作者推测NAWM中较高的ODI可能反映炎症和早期纤维紊乱。胼胝体高ODI、低NDI、高TCS可反映早期神经退行性变;这一结构的形态学和代谢改变可能导致MS的残疾。在本队列中,脑容量既没有改变,也与残疾无关,因此ODI和NDI可能在非常早期的MS中非常敏感地检测临床相关病理。

  1. colorone S. MSVIRTUAL2020,摘要LB01.04。