هنا، نقدم بروتوكولا للحصول على صور الرنين المغناطيسي (MR) لأدمغة المريض التصلب المتعدد (MS) في 7.0 Tesla. ويشمل البروتوكول إعداد الإعداد بما في ذلك لفائف الترددات الراديوية، وإجراءات المقابلة الموحدة مع مرضى التصلب المتعدد، وتحديد موضع الموضوع في الماسح الضوئي MR والحصول على بيانات MR.
الهدف العام من هذه المقالة هو إظهار أحدث مجال فائق (UHF) بروتوكول الرنين المغناطيسي (MR) للدماغ عند 7.0 Tesla في مرضى التصلب المتعدد (MS). مرض التصلب العصبي المتعدد هو مرض التهابي مزمن ، وإزالة ال ميلين ، وتنكسي عصبي يتميز بآفات المادة البيضاء والرمادية. يمثل الكشف عن آفات T2-hyperintense المنتشرة مكانيا وزمانيا باستخدام التصوير بالرنين المغناطيسي عند 1.5 T و 3 T أداة تشخيصية حاسمة في الممارسة السريرية لإنشاء تشخيص دقيق لمرض التصلب العصبي المتعدد استنادا إلى الإصدار الحالي من معايير ماكدونالدز لعام 2017. ومع ذلك ، فإن تمايز آفات التصلب المتعدد عن آفات المادة البيضاء في الدماغ من أصول أخرى يمكن أن يكون صعبا في بعض الأحيان بسبب مورفولوجيا تشبهها في نقاط قوة المجال المغناطيسي السفلي (عادة 3 T). يستفيد المجال الفائق الوضوح MR (UHF-MR) من زيادة نسبة الإشارة إلى الضوضاء وتعزيز الدقة المكانية ، وكلاهما مفتاح التصوير المتفوق لتشخيص أكثر دقة ونهائيا للآفات الدقيقة. ومن ثم، أظهر التصوير بالرنين المغناطيسي عند 7.0 T نتائج مشجعة للتغلب على تحديات التشخيص التفريقي لمرض التصلب العصبي المتعدد من خلال توفير علامات تصوير عصبي خاصة بالتصلب المتعدد (على سبيل المثال، علامة الوريد المركزي، وهياكل حافة انخفاض ضغط الدم والتمايز بين آفات المادة الرمادية MS). يمكن تحديد هذه العلامات وغيرها من خلال تناقضات MR الأخرى بخلاف T1 و T2 (T2* ، المرحلة ، الانتشار) وتحسين كبير في تمييز آفات التصلب المتعدد عن تلك التي تحدث في حالات عصبية فاماثية أخرى مثل التهاب النخاع العصبي optica ومتلازمة سوزاك. في هذه المقالة، نقوم بوصف نهجنا التقني الحالي لدراسة آفات المادة البيضاء والرمادية الدماغية في مرضى التصلب المتعدد عند 7.0 T باستخدام طرق اكتساب MR مختلفة. يتضمن البروتوكول الحديث إعداد إعداد MR بما في ذلك لفائف الترددات الراديوية المخصصة ل UHF-MR ، وإجراءات الفحص الموحد والسلامة والمقابلة مع مرضى التصلب المتعدد ، ووضع المريض في الماسح الضوئي MR والحصول على فحوصات الدماغ المخصصة المصممة خصيصا لفحص التصلب المتعدد.
التصلب المتعدد (MS) هو أكثر الأمراض الالتهابية المزمنة وإزالة اليلينات شيوعا في الجهاز العصبي المركزي (CNS) الذي يسبب إعاقة عصبية واضحة لدى البالغين الأصغر سنا ويؤدي إلى إعاقة طويلة الأجل1،2. السمة المرضية للتصلب المتعدد هي تراكم الآفات الناحلة التي تحدث في المادة الرمادية والبيضاء من الدماغ وأيضا الانحلال العصبي المنتشر في الدماغ بأكمله ، حتى في المادة البيضاء العادية الظهور (NAWM)3،4. تشير أمراض التصلب المتعدد إلى أن الالتهاب يدفع إصابة الأنسجة في جميع مراحل المرض ، حتى خلال المراحل التدريجية للمرض5. ويرافق المظاهر السريرية الأولى من مرض التصلب العصبي المتعدد عادة من قبل نوبات عكسها من العجز العصبي ويشار إليها باسم متلازمة معزولة سريريا (CIS), عندما توحي فقط منMS 6,7. في حالة عدم وجود رابطة الدول المستقلة واضحة المعالم ، ينبغي توخي الحذر في إجراء تشخيص مرض التصلب العصبي المتعدد: يجب تأكيد التشخيص من خلال متابعة وبدء العلاجات طويلة الأجل لتعديل المرض ، في انتظار أدلة إضافية8.
التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI) هو أداة لا غنى عنها في تشخيص مرض التصلب العصبي المتعدد ورصد تطور المرض9،10،11. التصوير بالرنين المغناطيسي في نقاط القوة في المجال المغناطيسي من 1.5 T و 3 T يمثل حاليا أداة تشخيص حاسمة في الممارسة السريرية للكشف عن الوقت الاسترخاء تدور مرجح (T2)آفات فرط التينز ووضع تشخيص دقيق لمرض التصلب العصبي المتعدد على أساس النسخة الحالية من معايير ماكدونالد 20178. تؤكد المعايير التشخيصية للتصلب المتعدد على الحاجة إلى إثبات انتشار الآفات في المكان والزمان ، واستبعاد التشخيصات البديلة8و12. على النقيض من تعزيز التصوير بالرنين المغناطيسي هو الطريقة الوحيدة لتقييم الأمراض الحادة والالتهاب الحاد 8 ولكنالمخاوفالمتزايدة بشأن ترسب الدماغ gadolinium المحتملة على المدى الطويل يمكن أن تحد من تطبيق التباين كأداة تشخيص هامة13,14,17. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يكون تمايز آفات التصلب المتعدد عن آفات المادة البيضاء في الدماغ من أصول أخرى صعبا في بعض الأحيان بسبب مورفولوجيا تشبهها عند نقاط قوة المجال المغناطيسي السفلي.
في حين أن التصوير بالرنين المغناطيسي هو بالتأكيد أفضل أداة تشخيصية لمرضى التصلب المتعدد ، يجب أن تتبع فحوصات MR والبروتوكولات إرشادات التصوير بالرنين المغناطيسي في مجموعة MS (MAGNIMS) في أوروبا18و19 أو اتحاد مراكز التصلب المتعدد (CMSC) في أمريكا الشمالية20 لتشخيص وتشخيص ومراقبة مرضى التصلب المتعدد. كما أن الدراسات الموحدة لمراقبة الجودة وفقا لأحدث المبادئ التوجيهية في مختلف المستشفيات والبلدان هي أيضا حاسمة21.
بروتوكولات التصوير بالرنين المغناطيسي مصممة لتشخيص مرض التصلب العصبي المتعدد ورصد تطور المرض تشمل تناقضات التصوير بالرنين المغناطيسي متعددة بما في ذلك التباينالذي يحكمه وقت الاسترخاء الطولي T1، ووقت الاسترخاء تدور تدور T2 ، ونشر التصوير المرجح (DWI)22. قدمت مبادرات المواءمة تقارير توافقية للتصوير بالرنين المغناطيسي في MS للتحرك نحو بروتوكولات موحدة تسهل الترجمة السريرية ومقارنة البيانات عبر المواقع23و24و25. T2-التصويرالمرجح راسخة وكثيرا ما تستخدم في الممارسة السريرية لتحديد الآفات المادة البيضاء (WM) ، والتي تتميز مظهر فرط26،27. في حين يجري معيارا تشخيصيا هاما لMS28، فإن حمولة آفة WM ترتبط فقط بشكل ضعيف مع الإعاقة السريرية ، بسبب افتقارها إلى خصوصية شدة الآفة والفيزيولوجيا المرضية الأساسية26و27و29. وقد أثارت هذه الملاحظة الاستكشافات في رسم الخرائط البارامترية من وقت الاسترخاء العرضي T2 30. أصبح التصوير T2*-weighted أهمية متزايدة في التصوير MS. علامة الوريد المركزي في T2* يعتبر التصوير بالرنين المغناطيسي المرجح أن يكون علامة تصوير محددة لآفات مرض التصلب العصبي المتعدد27،31،32،33. T2* حساسة لترسب الحديد34،35، والتي قد تتعلق مدة المرض والنشاط وشدة36،37،38. T2* كما أفيد أن تعكس تغيرات أنسجة الدماغ في المرضى الذين يعانون من عجز طفيف والتصلب المتعدد في وقت مبكر, وبالتالي قد تصبح أداة لتقييم تطور مرض التصلب العصبي المتعدد بالفعل في مرحلة مبكرة39,40.
تعد التحسينات في تقنية التصوير بالرنين المغناطيسي بتحديد أفضل للتغيرات في الجهاز العصبي المركزي لمرضى التصلب العصبي المتعدد وتزويد الأطباء بالدليل الأفضل لتعزيز دقة وسرعة تشخيص التصلب المتعدد11. يستفيد التصوير بالرنين المغناطيسي (UHF, B0≥7.0 T) من زيادة نسبة الإشارة إلى الضوضاء (SNR) التي يمكن استثمارها في الاستبانات المكانية أو الزمنية المحسنة ، وكلاهما مفتاح التصوير المتفوق لتشخيص أكثر دقة ونهائيا41و42. مجال الإرسال (B1+) التشوهات التي هي سمة سلبية من التردد الراديوي H 1المستخدمة في المجالات المغناطيسية فائقة الصهاريج43 ستستفيد من انتقال متعدد القنوات باستخدام لفائف RF الإرسال المتوازي (pTx) ونهج تصميم نبض RF التي تعزز B1+ التجانس وبالتالي تسهيل التغطية الموحدة للدماغ44.
مع ظهور التصوير بالرنين المغناطيسي T 7.0 ، حققنا المزيد من البصيرة في أمراض إزالة الميالين مثل التصلب المتعدد فيما يتعلق بزيادة الحساسية وخصوصية الكشف عن الآفات ، وتحديد علامة الوريد المركزي ، وتعزيز leptomeningeal ، وحتى فيما يتعلق بالتغيرات الأيضية45. وقد ثبت منذ فترة طويلة الآفات مرض التصلب العصبي المتعدد من الدراسات الهستوباثولوجية لتشكيل حول الأوردة و venules46. يمكن تحديد التوزيع المحيطي للآفات (علامة الوريد المركزي) بالتصوير بالرنين المغناطيسي T2* مرجح46،47،48 عند 3.0 T أو 1.5 T ، ولكن يمكن التعرف عليه بشكل أفضل مع UHF-MRI عند 7.0 T49و50و51و52. بخلاف علامة الوريد المركزي ، تحسن UHF-MRI عند 7.0 T أو كشف علامات خاصة بالتصلب المتعدد مثل هياكل حافة انخفاض ضغط الدم والتمايز بين آفات المادة الرمادية MS53و54و55و56. يعد تحديد أفضل لهذه العلامات مع UHF-MRI بالتغلب على بعض تحديات التمييز بين آفات التصلب المتعدد وتلك التي تحدث في حالات عصبية أخرى مثل متلازمة سوساك53 والتهاب النخاع العصبي optica54، مع تحديد آليات مسببات الأمراض الشائعة في ظروف أو متغيرات أخرى من مرض التصلب العصبي المتعدد مثل التصلب متحد المركز في بالو57،58.
إدراكا منا للتحديات والفرص المتاحة للتصوير بالرنين المغناطيسي UHF للكشف عن آفات التصلب المتعدد وتمايزها، تصف هذه المقالة نهجنا التقني الحالي لدراسة آفات المادة البيضاء والرمادية الدماغية في مرضى التصلب المتعدد عند 7.0 T باستخدام تقنيات تصوير مختلفة. يتضمن البروتوكول الحديث إعداد إعداد MR بما في ذلك لفائف الترددات الراديوية (RF) المصممة خصيصا ل UHF-MR ، وإجراءات الفحص الموحد والسلامة والمقابلة مع مرضى التصلب المتعدد ، ووضع المريض في الماسح الضوئي MR والحصول على فحوصات الدماغ المخصصة لمرض التصلب العصبي المتعدد. تهدف المقالة إلى توجيه خبراء التصوير والباحثين الأساسيين والعلماء السريريين والباحثين الترجميين والتكنولوجيين ذوي جميع مستويات الخبرة والخبرة التي تتراوح من المتدربين إلى المستخدمين المتقدمين وخبراء التطبيقات في مجال UHF-MRI في مرضى التصلب المتعدد ، مع الهدف النهائي المتمثل في ربط تطوير التكنولوجيا والتطبيق السريري عبر المجالات التأديبية.
يصف البروتوكول المعروض هنا سلسلة من تسلسلات التصوير بالرنين المغناطيسي مع تناقضات مختلفة تستخدم عادة عند فحص مرضى التصلب المتعدد في 7.0 T. جنبا إلى جنب مع التطورات التكنولوجية الناشئة ، فإنها توفر الأساس للاستكشافات في تطبيقات أكثر تقدما في التصوير الأيضي أو الوظيفي.
وبصرف ?…
The authors have nothing to disclose.
تلقى هذا المشروع (T.N.) تمويلا جزئيا من مجلس البحوث الأوروبي (ERC) في إطار برنامج أفق 2020 للبحث والابتكار التابع للاتحاد الأوروبي بموجب اتفاقية المنحة رقم 743077 (ThermalMR). ويود المؤلفون أن يشكروا الفرق في مرفق برلين الميداني فائق الصهاريج ( B.U.F.F.) ومركز ماكس ديلبروك للطب الجزيئي في جمعية هيلمهولتز، برلين، ألمانيا؛ في المرفق الوطني السويدي 7T، مركز التصوير الحيوي بجامعة لوند، جامعة لوند، لوند، السويد وفي مجمع ECOTECH، جامعة ماريا كوري-سكلودوسكا، لوبلين، بولندا للحصول على المساعدة التقنية وغيرها.
7T TX/RX 24 Ch Head Coil | Nova Medical, Inc., Wilmington, USA | NM008-24-7S-013 | 1-channel circular polarized (CP) transmit (Tx), 24-channel receive (Rx) RF head coil |
Magnetom 7T System | Siemens Healthineers, Erlangen, Germany | MRB1076 | 7.0 T whole body research scanner |
syngoMR B17 Software | Siemens Healthineers, Erlangen, Germany | B17A | image processing software for the Magnetom 7T system |