كاربرد تصويربرداري ديفيوژن تنسور در بيماران مالتيپل اسكلروزيس

Application of Diffusion Tensor Imaging in Multiple Sclerosis Patients

مقدمه: تغييرات پاتولوژيك مرتبط با بيماري مالتيپل اسكلروزيس(MS) در يكنواختي شبكه هاي عصبي ماده سفيد مغز تغييراتي را ايجاد مي كند كه منجر به ايجاد تغييرات محسوس تر در تصويربرداري تنسور ديفيوژن(DTI) كميت هاي مربوطه مي شود. افزايش ميانگين ديفيوزيويتي(MD) و كاهش فراكشنال آنيزوتروپي(FA) در DTI بيماران مبتلا به MS، مي تواند به دليل تخريب غشاء يا ديگر ساختارهاي سلولي باشد. هدف از انجام اين مطالعه، بررسي تغييرات پاتولوژيك ايجاد شده در مغز بيماران MS با استفاده از تكنيك DTI بود. مواد و روش ها: اين پژوهش بر روي 15 بيمار مالتيپل اسكلروزيس انجام شد. جهت بررسي محل پلاك ها و بافت به ظاهر نرمال ماده سفيد مغز(NWM)، برخي از پروتكل هاي روتين مغز شامل T2FLAIR و T2 گرفته شدند و جهت نرمال كردن تصاوير DTI، پروتكل T1 MPRAGE اعمال شد. پس از پردازش تصاوير با نرم افزارهاي SPM، FSL و MedINRIA، داده ها با تست منويتني آناليز شدند. يافته هاي پژوهش: نتايج نشان داد كه بين ميانگين متغيرهاي MD(mean=4.3 plusmn 1.01) و FA (mean=0.24 plusmn 0.05) پلاك هاي MS نسبت به ميانگين متغيرهاي MD و FA ماده سفيد نرمال(NWM) افراد گروه كنترل(به ترتيب mean=2.1 plusmn 1.1 و mean=0.55 plusmn 0.56) تفاوت معني داري وجود دارد(P=0.00001). مقايسه داده هاي حاصل از ماده سفيد به ظاهر نرمال(NAWM) با EDSS بيماران نشان داد كه بيماران با مقياس وضعيت ناتواني گسترش يافته(EDSS) بالاتر مقادير MD بالاتر(P=0.004) و FA پايين تري نسبت به بيماران با EDSS پايين تر(P=0.001) از خود نشان مي دهند. بحث و نتيجه گيري: اين پژوهش نشان داد كه فاكتورهاي MD و FA در DTI مي توانند اطلاعات ارزشمندي را به عنوان بيوماركرهاي تصويربرداري در مورد پلاك هاي MS ارائه دهند.

Introduction: The pathological changes associated with multiple sclerosis (MS) produce changes in uniformity of the neural networks of brain white matter that result in more perceptible changes on diffusion tensor imaging (DTI). Increase in mean diffusivity (MD) and reduction in fractional anisotropy (FA) on DTI seen in MS patients may be due to the degradation of membrane or other cell structures. The aim of this study was to investigate the pathological changes made in the brains of MS patients using the DTI technique. Materials methods: This study was performed on 15 patients with multiple sclerosis. To investigate the location of plaques and normal appearing white matter (NAWM) some routine protocols for the brain, including T2FLAIR and T2, were taken and to normalize the images of DTI, the T1 MPRAGE protocol was applied. After image processing using SPM, FSL, and MedINRIA software, the data were analyzed with the MannWhitney test. Findings: The results showed that there is a significant difference between the mean of MD (mean=4.3plusmn 1.01) and FA (mean=0.24plusmn 0.05) values in MS plaques and the mean of MD (mean=2.1plusmn 1.1) and FA (mean=0.55plusmn 0.56) values in the normal white matter (NWM) tissue of the control group (P=0.00001). Comparing the data obtained from the NAWM tissue with expanded disability status scale (EDSS) of patients showed that patients with higher EDSS show higher MD values (P=0.004) and lower FA values than patients with lower EDSS (P=0.001). Discussion Conclusion: This study showed that factors of MD and FA in DTI technique can provide valuable information as imaging biomarkers about the MS plaques.