Рассеянный склероз (РС) является наиболее распространенным хроническим воспалительным и демиелинизирующим заболеванием центральной нервной системы (ЦНС), которое вызывает выраженную неврологическую инвалидность у молодых людей и приводит к длительной инвалидности1,2. Патологической отличительной чертой РС является накопление демиелинизирующих поражений, возникающих в сером и белом веществе головного мозга, а также диффузная нейродегенерация во всем головном мозге, даже в нормально выглядящем белом веществе (NAWM)3,4. Патология РС говорит о том, что воспаление приводит к повреждению тканей на всех стадиях заболевания, даже на прогрессирующих стадиях заболевания5. Первые клинические проявления РС обычно сопровождаются обратимыми эпизодами неврологического дефицита и называются клинически изолированным синдромом (СНГ), когда только наводят на мысльо МС 6,7. При отсутствии четкого СНГ следует проявлять осторожность при постановке диагноза РС: диагноз должен быть подтвержден последующим наблюдением, а начало долгосрочной модифицирующих заболевание методов лечения должно быть отложено в ожидании дополнительных доказательств8.
Магнитно-резонансная томография (МРТ) является незаменимым средством при диагностике РС и мониторинге прогрессирования заболевания9,10,11. МРТ при напряжении магнитного поля 1,5 Т и 3 Т в настоящее время представляет собой важнейший диагностический инструмент в клинической практике для выявления спин-спиновой релаксации, взвешенных повремени (Т2)гиперинтензионных поражений и установления точного диагноза РС на основе текущей версии критерия Макдональда2017 года 8. Диагностические критерии РС подчеркивают необходимость демонстрации распространения поражений в пространстве и времени, а также исключения альтернативных диагнозов8,12. Контрастная усиленная МРТ является единственным методом оценки острого заболевания и острого воспаления8,но растущие опасения по поводу потенциального долгосрочного осаждения гадолиния в мозге могут потенциально ограничить применение контраста в качестве важного диагностического инструмента13,14,17. Кроме того, дифференциация поражений РС от поражений белого вещества мозга другого происхождения иногда может быть сложной из-за их морфологии при более низких силах магнитного поля.
Хотя МРТ, безусловно, является лучшим диагностическим инструментом для пациентов с РС, МР-обследования и протоколы должны соответствовать рекомендациям магнитно-резонансной томографии в группе РС (MAGNIMS) в Европе18,19 или Консорциума центров рассеянного склероза (CMSC) в Северной Америке20 для диагностики, прогноза и мониторинга пациентов с РС. Стандартизированные исследования контроля качества в соответствии с последними руководящими принципами в разных больницах и странах также имеют решающее значение21.
Протоколы МРТ, предназначенные для диагностики РС и мониторинга прогрессирования заболевания, включают несколько контрастов МРТ, включая контраст, регулируемый продольным временем релаксацииТ1,временем спин-спин-релаксацииТ2, эффективным временем спин-спин-релаксацииТ2* и диффузионно-взвешенной визуализацией (DWI)22. Инициативы по гармонизации обеспечили консенсусные отчеты для МРТ при РС для перехода к стандартизированным протоколам, которые облегчают клинический перевод и сравнение данных между сайтами23,24,25. Т2-взвешенная визуализация хорошо зарекомендовала себя и часто используется в клинической практике для выявления поражений белого вещества (ВМ), которые характеризуются гиперинтензией26,27. Будучи важным диагностическим критерием дляMS 28,нагрузка на поражение WM коррелирует лишь слабо с клинической инвалидностью, из-за отсутствия специфичности к тяжести поражения и лежащей в его основе патофизиологии26,27,29. Это наблюдение вызвало исследования параметрического отображения поперечноговремени релаксации T 2 30. T2* -взвешенная визуализация становится все более важной в визуализации РС. Знак центральной вены вТ2*взвешенной МРТ считается специфическим маркером визуализации для пораженийРС 27,31,32,33. T2*чувствителен к отложению железа34,35,которое может относиться к продолжительности, активности и тяжести заболевания36,37,38. Сообщалось также, чтоT2*отражает изменения мозговой ткани у пациентов с незначительным дефицитом и ранним РС, и, таким образом, может стать инструментом для оценки развития РС уже на ранней стадии39,40.
Усовершенствования в технологии МРТ обещают лучше идентифицировать изменения в ЦНС пациентов с РС и предоставить клиницистам лучшее руководство для повышения точности и скорости диагнозаРС 11. МРТ сверхвысокого поля (UHF, B0≥7,0 T) выигрывает от увеличения отношения сигнал/шум (SNR), которое может быть инвестировано в улучшенные пространственные или временные разрешения, что является ключом к превосходной визуализации для более точных и окончательных диагнозов41,42. Неоднородности поля передачи(B1+),которые являются неблагоприятным атрибутом радиочастоты 1H, используемой при сверхвысоких магнитных полях43, выиграют от многоканальной передачи с использованием параллельных (pTx) радиочастотных катушек и подходов к проектированию радиочастотных импульсов, которые повышают однородность B1+ и, таким образом, облегчают равномерное покрытие мозга44.
С появлением МРТ 7,0 Т мы достигли большего понимания демиелинизирующих заболеваний, таких как РС, в отношении повышенной чувствительности и специфичности обнаружения поражения, идентификации признаков центральной вены, усиления лептоменингея и даже в отношении метаболических изменений45. Поражения РС уже давно показали, что из гистопатологических исследований образуются вокруг вен и венул46. Перивенозное распределение поражений (признак центральной вены) может быть идентифицировано с помощьюT2* взвешеннойМРТ 46,47,48 при 3,0 Т или 1,5 Тл, но лучше всего может быть идентифицировано с помощью УВЧ-МРТ при 7,0 Т49,50,51,52. Помимо знака центральной вены, УВЧ-МРТ при 7,0 Тл улучшила или раскрыла РС-специфические маркеры, такие как структуры обода hypointense и дифференциация поражений серого веществаРС 53,54,55,56. Лучшее разграничение этих маркеров с помощью УВЧ-МРТ обещает преодолеть некоторые проблемы дифференциации поражений РС от тех, которые встречаются при других нейровоспалительных состояниях, таких как синдром Сузака53 и нейромиелит оптический54,а также выявить общие патогенетические механизмы в других состояниях или вариантах РС, таких как концентрический склероз Бало57,58.
Признавая проблемы и возможности УВЧ-МРТ для обнаружения и дифференциации поражений РС, в этой статье описывается наш текущий технический подход к изучению поражений белого и серого веществ головного мозга у пациентов с РС при 7,0 Тл с использованием различных методов визуализации. Современный протокол включает в себя подготовку установки МРТ, включая радиочастотные (РЧ) катушки, адаптированные к УВЧ-МР, стандартизированные процедуры скрининга, безопасности и интервью с пациентами с РС, позиционирование пациентов в МР-сканере и приобретение сканирований мозга, посвященных РС. Статья предназначена для руководства экспертами по визуализации, фундаментальными исследователями, клиническими учеными, трансляционными исследователями и технологами со всеми уровнями опыта и знаний, начиная от стажеров до продвинутых пользователей и экспертов по приложениям в области УВЧ-МРТ у пациентов с РС, с конечной целью синергетического соединения разработки технологий и клинического применения в дисциплинарных областях.