Fysiologisk volumen og atrofi af hjerne og rygmarv målt ved magnetisk resonansbilleddannelse

Multipel sklerose (MS) er en kronisk immunmedieret inflammatorisk og neurodegenerativ sygdom, der påvirker centralnervesystemet. Magnetisk resonansbilleddannelse (MRI) er den vigtigste parakliniske undersøgelse, der bruges til at overvåge sygdomsaktivitet og respons på behandling. Der er dog kun begrænset sammenhæng mellem de kliniske symptomer og fund set på den konventionelle MR - et fænomen kaldet klinisk-radiologisk paradoks. Måling af hel og regional hjerneatrofi giver yderligere information til MR og ser ud til at korrelere bedre med klinisk forløb og prognose. I de sidste to årtier er hjerneatrofi ved MS blevet grundigt undersøgt, grænseværdier for tab af hjernevolumen over tid er blevet etableret, og det er sandsynligt, at det vil blive et vigtigt resultatmål i både kliniske studier og rutinemæssig praksis.

Sammenlignet med hjerneatrofi har rygmarvsatrofi (SC) og dens relation til MS-relateret funktionsnedsættelse fået mindre opmærksomhed. Dette skyldes til dels tekniske udfordringer såsom inhomogent magnetfelt i denne region, små fysiske dimensioner af SC og artefakter forårsaget af bevægelse af SC i spinalkanalen sammen med strømmen af ​​cerebrospinalvæske og periodisk bevægelse på grund af respiratoriske og hjertecyklusser. Desuden kan fokale rygmarvs-MS-læsioner forårsage både hævelse og krympning af SC, der påvirker dets absolutte volumen, hvilket resulterer i problemer med fortolkning af absolut SC-volumen i MS. På trods af alle disse udfordringer er det muligt at identificere SC-læsioner og pålideligt måle SC-volumen, men der er ingen "gold standard" (standardiseret) software til SC-volumenmåling og ingen enighed om SC-niveauet (segmenterne), der er bedst egnet til SC måling af volumentab.

I løbet af 2016 har vi udviklet en intern semiautomatisk pipeline til måling af cervikal rygmarvsvolumen, som er en del af Scanview-programmet. Segmenteringen udføres på T2-vægtede billeder. I det første trin placeres en markør manuelt i midten af ​​en intervertebral skive C3-4 (sagittalt plan). Efterfølgende en snorudretning (manuel drejning af snoren for at opnå en vinkelret orientering af rygmarven til den dorsale del af C3-hvirvellegemet), som gør det muligt at reducere delvolumen på grund af snorens orientering. Efter denne centrering og opretning gemmes transformationsmatrix, og alle efterfølgende trin er fuldt automatiserede. Disse trin omfatter: 1. Sub-pixel division, 2. Reversering af kontrasten af ​​T2-vægtede billeder og udjævning ved at anvende et sæt median-, Gauss- og kantforstærkende filtre og 4. Kubisk spline-interpolation for at finde en kurve, der repræsenterer en grænse af en rygmarv med højest sandsynlighed. Til sidst beregnes en sum af middelarealer på 21 1 mm skiver (1 midterskive fastgjort i midten af ​​en intervertebral skive C3-4 og 2 x 10 skiver i kranial og kaudal retning. Ved hjælp af denne nye software har vi vurderet 1.036 MS-patienter i løbet af 2016 og 2017. Intra- og inter-rater-variabiliteten af ​​SC-volumenvurdering blev udført ved at bruge intraklasse-korrelationskoefficienten (ICC) med en to-vejs blandet absolut overensstemmelse og enkeltmålsdesign. Analysen bekræftede meget god konsistens (> 98%) af metoden. De foreløbige resultater viste en signifikant sammenhæng mellem rygmarvsvolumen og forskellige kliniske fænotyper.