Diffusion MR i cervikal spondylotisk myelopati

Cervikal spondylotisk myelopati (CSM) er en spinal dysfunktionssygdom, der er almindelig i den ældre befolkning forårsaget af degeneration af cervikal rygsøjle, spinalkanalstenose og rygmarvskompression. Det kan resultere i nedsat livskvalitet eller endda handicap. Med den øgede levetid for nutidens befolkning stiger forekomsten af ​​CSM. Kirurgi anbefales for at reducere kompression af rygmarven. Men på grund af individuelle forskelle og variationer i sværhedsgraden af ​​rygmarvsskaden er prognosen efter operationen ofte uforudsigelig. Derfor er korrekt evaluering af rygmarvsfunktion og forudsigelse af prognose vigtige overvejelser for den kliniske beslutning om, hvorvidt der skal opereres, og valg af passende operationstid. For at nå dette mål bruges medicinske billeder til korrekt at evaluere neuronernes skader og genopretningspotentiale. Magnetisk resonansbilleddannelse (MRI) giver rygmarvsmakrostrukturdetaljer og kan detektere rygmarvsskader. Klinisk bruges konventionel MR ofte til at bekræfte en CSM-diagnose og forudsige prognose. Imidlertid er MR-vurderinger, herunder øget signalintensitet (ISI) og T1 hypo-intensitet, muligvis ikke i overensstemmelse med kliniske manifestationer eller prognostiske forventninger.

Diffusion MRI (dMRI) muliggør tidlige diagnoser og prognostiske forudsigelser på grund af dens mikrostrukturvurderingsfordele. Diffusionen af ​​vandmolekyler er begrænset på grund af strukturelle barrierer, såsom axonmembraner og myelinskeder. Ved hjælp af den mikroskopiske bevægelse af vandmolekyler kan dMRI detektere mikrostrukturer indirekte ved hjælp af en model med specifik underliggende sandsynlighedsfordelingsfunktion for diffusion. Tre modeller er bredt anvendt klinisk: diffusionstensor-billeddannelse (DTI), diffusions-kurtosis-billeddannelse (DKI) og neuritorienteringsdispersion og -densitetsbilleddannelse (NODDI). DTI antager, at diffusionsfordelingsfunktionen er Gaussisk, DKI antager, at den er ikke-Gaussisk, og NODDI antager, at den er multikompartmental (intracellulær pool, ekstracellulær pool og frit vand). Tidligere undersøgelser antydede den potentielle anvendelsesværdi af DTI og DKI hos patienter med CSM; disse modeller havde imidlertid begrænset specificitet og var ikke tilstrækkelige til at diagnosticere CSM i et klinisk miljø. Sammenlignet med DTI og DKI har NODDI vist sig at karakterisere rygmarvsmikrostruktur bedre.