Diffusions-MRT bei zervikaler spondylotischer Myelopathie

Die zervikale spondylotische Myelopathie (CSM) ist eine Erkrankung der Wirbelsäule, die bei älteren Menschen häufig vorkommt und durch Degeneration der Halswirbelsäule, Spinalkanalstenose und Kompression des Rückenmarks verursacht wird. Dies kann zu einer verminderten Lebensqualität oder sogar zu einer Behinderung führen. Mit der gestiegenen Lebenserwartung der heutigen Bevölkerung nimmt die Inzidenz von CSM zu. Eine Operation wird empfohlen, um die Kompression des Rückenmarks zu verringern. Aufgrund individueller Unterschiede und Variationen in der Schwere der Rückenmarksverletzung ist die Prognose nach der Operation jedoch oft unvorhersehbar. Daher sind die richtige Bewertung der Rückenmarksfunktion und die Vorhersage der Prognose wichtige Überlegungen für die klinische Entscheidung, ob operiert werden soll, und die Auswahl des geeigneten Operationszeitpunkts. Um dieses Ziel zu erreichen, werden medizinische Bilder verwendet, um das Schädigungs- und Erholungspotential von Neuronen richtig einzuschätzen. Die Magnetresonanztomographie (MRT) liefert Details zur Makrostruktur des Rückenmarks und kann Rückenmarksschäden erkennen. Klinisch wird die konventionelle MRT häufig verwendet, um eine CSM-Diagnose zu bestätigen und die Prognose vorherzusagen. MRT-Beurteilungen, einschließlich erhöhter Signalintensität (ISI) und T1-Hypointensität, stimmen jedoch möglicherweise nicht mit klinischen Manifestationen oder prognostischen Erwartungen überein.

Die Diffusions-MRT (dMRI) ermöglicht aufgrund ihrer Vorteile bei der Beurteilung der Mikrostruktur eine frühzeitige Diagnose und prognostische Vorhersagen. Die Diffusion von Wassermolekülen wird durch strukturelle Barrieren wie Axonmembranen und Myelinscheiden eingeschränkt. Unter Verwendung der mikroskopischen Bewegung von Wassermolekülen kann dMRI Mikrostrukturen indirekt unter Verwendung eines Modells mit einer spezifischen zugrunde liegenden Wahrscheinlichkeitsverteilungsfunktion der Diffusion erkennen. Drei Modelle werden klinisch weit verbreitet angewendet: Diffusion Tensor Imaging (DTI), Diffusional Kurtosis Imaging (DKI) und Neurite Orientation Dispersion and Density Imaging (NODDI). DTI nimmt an, dass die Diffusionsverteilungsfunktion Gaußsch ist, DKI geht davon aus, dass sie nicht Gaußsch ist, und NODDI nimmt an, dass sie mehrere Kompartimente (intrazellulärer Pool, extrazellulärer Pool und freies Wasser) ist. Frühere Studien legten den potenziellen Anwendungswert von DTI und DKI bei Patienten mit CSM nahe; Diese Modelle hatten jedoch eine begrenzte Spezifität und reichten nicht aus, um CSM in einem klinischen Umfeld zu diagnostizieren. Im Vergleich zu DTI und DKI hat sich gezeigt, dass NODDI die Mikrostruktur des Rückenmarks besser charakterisiert.