Diffusione MRI nella mielopatia spondilotica cervicale

La mielopatia spondilotica cervicale (CSM) è una malattia disfunzione spinale comune nella popolazione anziana causata da degenerazione del rachide cervicale, stenosi del canale spinale e compressione del midollo spinale. Può comportare una riduzione della qualità della vita o addirittura una disabilità. Con l'aumento dell'aspettativa di vita della popolazione odierna, l'incidenza del CSM è in aumento. Si raccomanda la chirurgia per ridurre la compressione del midollo spinale. Tuttavia, a causa delle differenze individuali e delle variazioni nella gravità della lesione del midollo spinale, la prognosi dopo l'intervento chirurgico è spesso imprevedibile. Pertanto, una corretta valutazione della funzione del midollo spinale e la previsione della prognosi sono considerazioni importanti per la decisione clinica sull'opportunità di operare e la selezione del tempo appropriato per l'operazione. Per raggiungere questo obiettivo, le immagini mediche vengono utilizzate per valutare correttamente il danno e il potenziale di recupero dei neuroni. La risonanza magnetica (MRI) fornisce dettagli sulla macrostruttura del midollo spinale e può rilevare danni al midollo spinale. Clinicamente, la risonanza magnetica convenzionale viene spesso utilizzata per confermare una diagnosi di CSM e predire la prognosi. Tuttavia, le valutazioni della risonanza magnetica, inclusa l'aumentata intensità del segnale (ISI) e l'ipointensità di T1, potrebbero non essere coerenti con le manifestazioni cliniche o le aspettative prognostiche.

La risonanza magnetica a diffusione (dMRI) consente diagnosi precoci e previsioni prognostiche grazie ai suoi vantaggi nella valutazione della microstruttura. La diffusione delle molecole d'acqua è limitata a causa di barriere strutturali, come le membrane degli assoni e le guaine mieliniche. Utilizzando il movimento microscopico delle molecole d'acqua, dMRI può rilevare indirettamente le microstrutture utilizzando un modello con una specifica funzione di distribuzione della probabilità sottostante di diffusione. Tre modelli sono ampiamente applicati clinicamente: imaging del tensore di diffusione (DTI), imaging della curtosi diffusionale (DKI) e dispersione dell'orientamento dei neuriti e imaging della densità (NODDI). DTI presuppone che la funzione di distribuzione della diffusione sia gaussiana, DKI presuppone che sia non gaussiana e NODDI presuppone che sia multicompartimentale (pool intracellulare, pool extracellulare e acqua libera). Precedenti studi hanno suggerito il potenziale valore applicativo di DTI e DKI nei pazienti con CSM; tuttavia, questi modelli avevano una specificità limitata e non erano sufficienti per diagnosticare il CSM in ambito clinico. Rispetto a DTI e DKI, NODDI ha dimostrato di caratterizzare meglio la microstruttura del midollo spinale.