多发性硬化症患者的皮质病变 (CLiMS)

背景。 近年来，多项研究表明，多发性硬化症 (MS) 会影响皮质灰质，并且皮质灰质受累的程度与认知和身体残疾有关，但皮质病变对区域功能的具体影响仍有待研究。得到澄清。

3T 高场磁共振成像 (MRI) 已用于检测 MS 的皮质病变，但组织学检查表明仅检测到“冰山一角”。 超高场 7T MRI 比 3T MRI 具有更高的诊断灵敏度。 尽管即使在 7T 下也并非每个皮质病变都能被检测到，但最近的一项验尸验证研究得出结论，与 3T MRI 相比，超高场 MRI“对皮质 MS 病变的检测增加了一倍多”。 因此，在检测皮质病变中实施 7T MRI 并阐明皮质病变的行为和神经生理学影响是帮助解决 MS 中报告的临床放射学悖论的一个很好的候选者。

目的和假设。 本研究旨在阐明初级感觉运动手区 (SM1-HAND) 内皮质病变的发生及其对手动运动和感觉功能以及区域皮质连接的影响。 SM1-HAND 非常适合解决这个问题，因为可以通过经颅磁刺激 (TMS) 和高分辨率 fMRI 详细研究 SM1-HAND 中的功能整合。

利用 7T MRI 检测皮质病变的更高灵敏度，将评估 SM1-HAND 中皮质病变的数量、大小和区域分布，并且 SM1-HAND 中的病变负荷将与基于 MRI 的、电生理学和行为相关的手功能。

具体将评估以下参数：

1. 复发缓解型和继发性进展型多发性硬化症 (MS) 患者的初级感觉运动皮层受皮质损伤影响的程度。
2. 感觉运动皮层单个皮质 MS 损伤对上肢感觉运动功能的影响。
3. 感觉运动皮层单个皮质 MS 损伤对区域皮质内连接的影响。

假设：

1) 初级感觉运动皮层的皮质损伤程度未知，但根据运动功能的临床症状，预计多达 40% 的患者会在该区域出现局灶性皮质损伤，这将包括皮质损伤的所有亚型.

2a) 假设单手运动功能与对侧感觉运动皮层内的总皮层损伤负荷呈负相关，与年龄、性别、惯用手、白质损伤体积、皮质脊髓束轴突完整性、中枢运动传导时间和感觉运动皮层的皮层厚度。 2b) 假设初级感觉运动皮层内皮层损伤的数量和大小与运动疲劳呈正相关。 2c) 假设单手感觉敏锐度与对侧感觉运动皮层内的总皮层损伤负荷呈负相关。

3a) 预计皮质病变会导致数字表示发生变化，测量为对侧体感皮质的任务相关 BOLD 信号，远离病变。 3b）假设初级感觉运动皮层内的皮层损伤影响局部皮层内兴奋/抑制平衡。

4) 进一步预期区域皮质损伤的功能影响与年龄、性别、惯用手、白质损伤体积、皮质脊髓束轴突完整性、中枢运动传导时间以及感觉运动皮层和鳞片的皮质厚度无关病变类型、数量和体积。

3. 研究计划。

第 1 部分。全脑 7T MRI 研究以确定皮质病变。

参与者：该项目计划涉及 80 名轻度至中度受影响的患者（扩展残疾状况量表

超高场磁共振成像。 所有参与者都将使用位于 Hvidovre 医院的仅用于研究的 7T Achieva MR 系统（飞利浦，荷兰最佳）在 7T 进行全脑超高场 MRI 研究。 全脑 MR 扫描将使用双发射、32 通道接收头线圈（Nova Medical Products）进行，包括 3 维（3-D）、磁化准备的梯度回波快速采集（MPRAGE）成像，分辨率为 0.65-毫米各向同性分辨率和 3-D、磁化准备、流体衰减反转恢复 (MPFLAIR) 成像在 0.7 毫米各向同性分辨率 (5)。 还将进行全脑半定量 (MP2RAGE) 以及定量 T2* 序列。

附加考试。 在 MR 扫描仪之外，身体损伤 (EDSS)、疲劳（运动和认知功能疲劳量表、FSMC）、认知（符号数字模态测试、SMDT 和节奏听觉连续加法测试，PASAT）、抑郁（贝克抑郁量表，BDI II ) 以及感觉运动手功能（9HPT、捷成泰勒手功能测试 (JTT)、手指敲击、光栅方向辨别测试 (GODT)）将被评估。

第 2 部分。选择 SM1-HAND 的 7T MRI。

参与者：参加第 1 部分的一小部分人将被要求参加第 2 部分：预计至少 20 名患者将在 7T MRI 上显示右侧或左侧 SM1-HAND 中至少一个皮质病变。 将研究病变阳性患者 (n>20)、年龄和 EDSS 匹配的病变阴性 MS 组 (n>20) 和年龄匹配的健康对照组 (n=20)。 招聘将持续进行，以尽量减少第 1 部分和第 2 部分之间的延迟。

参与者将使用 7T Achieva MR 系统使用缩小的冠状视野再次扫描，覆盖左右 SM1-HAND 和皮质脊髓束。 结构成像将包括一个 0.7 毫米各向同性 FLAIR 序列和一个超高分辨率 MP2RAGE（0.5 毫米各向同性）序列以及全脑弥散加权成像 (DWI)。 将进行质子磁共振光谱 (MRS) 以测量左右 SM1-HAND 中的局部 N-乙酰天冬氨酸 (NAA)、GABA 和谷氨酸浓度。 最后，高空间分辨率功能性血氧水平依赖性 (BOLD) (fMRI) 将用于绘制 SM1-HAND 中感觉和运动表征的体位图。 激活图将叠加到单个病变图上。

经颅磁刺激。 皮质脊髓传导将通过经颅磁刺激 (TMS) 进行量化。 该小组开发的一种新型神经导航 TMS 映射方法也将实施，该方法对内在手部肌肉的皮质运动表征的变化敏感。 最后，将执行具有已建立的单脉冲和双脉冲 TMS 范例的 SM1-HAND 中皮质内抑制的各个方面。 将通过记录体感诱发电位 (SSEP) 来评估传入体感通路中的传导。