הערכת Microinfarcts מוחין בקליפת המוח בתמונות ברזולוציה גבוהה MR
Summary
רזולוציה גבוהה לשעבר vivo פרוטוקול ההדמיה 7T MR מוצג, לבצע אימות ההיסטופתולוגיים מודרכת-MR של פתולוגיה כלי הדם ברקמת המוח אנושית פוסט-מורטם. יתר על כן, הנחיות ניתנות להערכת microinfarcts קליפת המוח על 7T in vivo, כמו גם תמונות 3T MR.
Abstract
microinfarcts מוחין הם ממצאים שכיחים במוח האנושי פוסט-מורטם, וקשורות לירידה קוגניטיבית ודמנציה. בשל גודלם הקטן זה מאתגר ללמוד אותם בסריקות MRI קליניות. זה הודגם לאחרונה שיכול להיות מתואר על microinfarcts קליפת המוח עם סורקי MRI באמצעות עוצמות גבוהות שדה מגנטי (7T). בהתבסס על ניסיון זה, חלקם של הנגעים אלה הוא גם נראים ברזולוציה נמוכה יותר 3T MRI. ממצאים אלה מאששים עם ההדמיה vivo לשעבר של רקמת מוח האנושי שלאחר המוות, מלווים באימות ההיסטופתולוגיים של microinfarcts קליפת המוח האפשרי.
הנה פרוטוקול הדמיה vivo לשעבר מוצג, לצורך אימות MR נצפה פתולוגיה כלי דם במוח עם ערכה היסטולוגית. יתר על כן, הנחיות ניתנות להערכת microinfarcts קליפת המוח משני in vivo תמונות 7T ו3T MR. קווים מנחים אלו מספקים חוקרים wה- i כלי כדי לדרג microinfarcts קליפת המוח בתמונות בvivo של דגימות גדולות יותר של משתתפים, כדי לפענח נוסף הרלוונטיות הקלינית שלהם בירידה ודמנציה קוגניטיבית, ולהקים נגעים אלה כסמן ביולוגי חדשני למחלות כלי שיט קטנות במוח.
Introduction
היישום של גבוה במיוחד שדה 7 טסלה MRI (T) במחקרי חולה מתקדם במהירות 1. מאמר זה מציג יישום נציג 7T MRI בהקשר של מחלת כלי דם במוח במוח האנושי ההזדקנות. מחלת כלי דם במוח היא אחד גורמים עיקריים לירידה קוגניטיבית ודמנציה. תרומה של כלי דם זה לדמנציה לעתים קרובות כרוכה בכלי הדם הקטנים במוח, כגון arterioles, ורידים קטנים, ונימים. מכאן, שמתייחסים אליו כמחלת מוח קטנה כלי (SVD) 2. הכיוון שהכלי הקטן במוח הם קטנים מדי כדי ללכוד עם MRI הקונבנציונלי, רק ההשלכות של SVD – כלומר, פגיעה ברקמות וכתוצאה מכך – ניתן דמיין. זה כולל hyperintensities חומר לבן, microbleeds המוחי, ואוטמי אַגמִימִי 3.
גילויים חשובים אחרים של SVD הם microinfarcts המוחי (CMIs) 4. מחקרי נתיחה לדווח שכיחות גבוהה של CMIs בvascדמנציה ular, ומחלת אלצהיימר 5. עם זאת, בשל הגודל הקטן שלהם (הנע בין 50 מיקרומטר לכמה מ"מ) הם לברוח זיהוי על MRI הקונבנציונלי 4,5. 7T MRI מספק תמונות ברזולוציה גבוהות עם רעש-יחס אות לשיפור ולעומת זאת, המאפשר זיהוי של מבנים מסוימים ונגעים מעבר לגבול הגילוי של MRI הקונבנציונלי. טכניקה זו מיושמת לכן כדי לזהות CMIs. לזהות CMIs האפשרי, רב בסריקות MRI 7T vivo הוקרנו בעבר לנגעים בגדלים <5 מ"מ והדמיה מאפיינים בקנה אחד עם מאפייני איסכמי. נגעים כגון מהימן יכולים להיות מזוהים בקליפת המוח. נגעים מוארכים מוקדי אלה היו hyperintense על 7T FLAIR (voxels 0.8 מ"מ איזוטרופיים), מוגבלים לקליפת המוח ונראה להאריך מפני השטח של קליפת המוח, hyperintense על T2 (voxels 0.7 מ"מ איזוטרופיים), וhypointense על T1 (voxels איזוטרופיים 1.0 מ"מ). הוא אישר כי נגעים אלה היו CMIs קליפת המוח באמצעותMR-מודרך גישת histopathology ב6,7 רקמת המוח אנושי פוסט-מורטם.
כאן, פרוטוקול MRI vivo לשעבר מוצג ששימש במחקרים קודמים לאימות ההיסטופתולוגיים של CMIs קליפת המוח. שנית, הנחיות ניתנות להערכת CMIs קליפת המוח בin vivo 7T MRI. לבסוף, ההערכה של CMIs קליפת המוח על 7T תורגמה ליותר זמין באופן נרחב 3T MRI, והנחיות ניתנות כיצד לזהות CMIs קליפת המוח על 3T MRI.
Protocol
Representative Results
Discussion
CMIs משך את תשומת לב גוברת בשנים האחרונות. גוף הולך וגדל של ראיות הנגזרים ממחקרי נתיחה זיהה CMIs כתורמים חשובים לירידה קוגניטיבית הקשורה לגיל ודמנציה 4,5. CMIs הוא לגילוי על 7T וגם 3T MRI עכשיו. אופטימיזציה וסטנדרטיזציה של פרוטוקולי הערכה לנגעים אלה יתמכו יישום מהיר של זי?…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
The research leading to these results has received funding from the European Research Council under the European Union’s Seventh Framework Programme [FP7/2007-2013] / ERC grant agreement [337333]. The research of SvV and GJB is supported by a VIDI grant [91711384] from ZonMw, the Netherlands Organization for Health Research and Development.
Materials
| Fomblin / Galden PFPE | Solvay Solexis, Bollate, Italy | ||
| 7T MR system | Philips Healthcare, Cleveland, OH, USA | ||
| 32-channel receive head coil | Nova Medical, Wilmington, MA, USA | ||
| MeVisLab | MeVis Medical Solutions AG, Bremen, Germany |
References
- Vander Kolk, A. G., Hendrikse, J., Zwanenburg, J. J., Visser, F., Luijten, P. R. Clinical applications of 7 T MRI in the brain. Eur J Radiol. 82 (5), 708-718 (2013).
- Pantoni, L. Cerebral small vessel disease: from pathogenesis and clinical characteristics to therapeutic challenges. Lancet Neurol. 9, 689-701 (2010).
- Gouw, A. A., et al. Heterogeneity of small vessel disease: a systematic review of MRI and histopathology correlations. J Neurol Neurosurg Psychiatry. 82 (2), 126-135 (2011).
- Smith, E. E., Schneider, J. A., Wardlaw, J. M., Greenberg, S. M. Cerebral microinfarcts: the invisible lesions. Lancet Neurol. 11, 272-282 (2012).
- Brundel, M., de Bresser, J., van Dillen, J. J., Kappelle, L. J., Biessels, G. J. Cerebral microinfarcts: a systematic review of neuropathological studies. J. Cereb. Blood Flow Metab. 32 (3), 425-436 (2012).
- Van Veluw, S. J., et al. In vivo detection of cerebral cortical microinfarcts with high-resolution 7T MRI. J Cereb Blood Flow Metab. 33 (3), 322-329 (2013).
- Van Veluw, S. J., et al. The spectrum of MR detectable cortical microinfarcts; a classification study with 7 tesla post-mortem MRI and histopathology. J Cereb Blood Floow Metab. Jan. 21, 10-1038 (2015).
- Van Duijn, S., et al. MRI artifacts in human brain tissue after prolonged formalin storage. Magn Reson Med. 65 (6), 1750-1758 (2011).
- Van Veluw, S. J., et al. Cortical microinfarcts on 3T MRI: clinical correlates in memory-clinic patients. Alzheimers Dement. 5, 10-1016 (2015).
- Van Dalen, J. W., et al. Cortical microinfarcts detected in vivo on 3 Tesla MRI: clinical and radiological correlates. Stroke. 46 (1), 255-257 (2015).
- Vander Kolk, A. G., et al. Imaging the intracranial atherosclerotic vessel wall using 7T MRI: initial comparison with histopathology. AJNR Am J Neuroradiol. 36 (4), 694-701 (2015).
- Visser, F., Zwanenburg, J. J., Hoogduin, J. M., Luijten, P. R. High-resolution magnetization-prepared 3D-FLAIR imaging at 7.0 Tesla. Magn Reson Med. 64 (1), 194-202 (2010).
- Brundel, M., et al. High prevalence of cerebral microbleeds at 7Tesla MRI in patients with early Alzheimer’s disease. J Alzheimers Dis. 31 (2), 259-263 (2012).
- Kuijf, H. J., et al. Detecting cortical cerebral microinfarcts in 7.0 T MR images. IEEE International Symposium on Biomedical Imaging. , 982-985 (2013).
