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一幅图像,一份预测:MRI可能预示中风后认知功能下降

10 Oct 2019 凯瑟琳·斯特菲尔 
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参考大脑的轴向DSEG图像(左),稳定的小血管疾病患者未发展为痴呆症(中心),并且在研究期间出现了痴呆症的患者(右)。 (礼貌: 中风 10.1161 / STROKEAHA.119.025843 / CC BY)

英国的研究人员可以通过一次MRI脑部扫描和自动组织分割工具来预测脑卒中相关小血管疾病患者的认知问题。

他们的研究发表于 中风 (10.1161 / STROKEAHA.119.025843),可以针对小血管疾病的严重程度建立有用的基于图像的生物标记。该技术比以前公布的方法更简单,并且产生可比的结果。

基于扩散的MRI技术

小血管疾病的标志是中风和其他疾病引起的大脑细小血管损伤。从外部看,患有小血管疾病的人可能在计划,组织信息和快速处理信息方面存在问题,尽管他们的记忆功能通常显得相对稳定。其他人可能会发展为痴呆症。

尽管早期治疗可以帮助处于危险中的个体,但要识别可能继续经历认知能力下降或痴呆症的人仍然很困难。

高级作者说:“我们的目标是找到对脑组织微结构损伤的测量方法。” 丽贝卡·查尔顿(Rebecca Charlton) 来自伦敦的金史密斯大学。 “使用基于现成的MRI扫描的新技术,我们可以预测哪些人继续表现出认知能力下降并发展为痴呆。”

Rebecca Charlton

2001年,Charlton和她的研究小组开始研究使用先进的MRI技术,扩散张量成像(DTI)来评估脑小血管疾病,跟踪疾病严重程度并确定易患痴呆症和认知能力下降的个体。

当组织(例如大脑白质的神经轴突)具有纤维结构时,DTI非常重要。水在与该结构对齐的方向上扩散速度更快,而在垂直于首选方向的方向上扩散速度则更慢。为了使MRI系统对这种扩散敏感,DTI技术会改变MRI设备中的磁场。

DSEG预测认知能力下降和血管性痴呆

与其他基于MRI的小血管疾病患者脑损伤的其他标记不同,扩散张量图像分割(DSEG)技术使用1.5 T的单个DTI采集和自动分割大脑来评估小血管疾病引起的脑微结构损伤。研究人员针对参与研究的99个人,每年获得MRI三年,每年获得五年认知测试。

DSEG将大脑分为16个部分。通过将患有小血管疾病的人的部分与健康的大脑的部分进行比较,研究人员得出了DSEG光谱,其中包含有关灰质,白质,脑脊液和扩散轮廓偏离健康组织的区域的信息。

研究人员发现,DSEG措施随时间增加,表明小血管疾病负担的进展。 DSEG指标还预测了执行功能和整体认知能力的下降,并确定了与痴呆症患者相比稳定的个体。

研究人员发现DSEG措施与信息处理速度之间没有关系,可能是因为DSEG覆盖了整个大脑,而不仅仅是白质道,而白质道与信息处理和小血管疾病密切相关。

DSEG的有效性需要使用随时间推移追踪患者的大规模研究进行验证。还需要进行研究以评估DSEG在由缺血性中风以外的事件和过程引起的小血管疾病中的效用。

该技术目前受到研究人员的限制’选择一个健康的参考大脑,它定义了健康,老化的大脑的狭窄代表。查尔顿指出,即将进行的Biobank研究的MRI部门应对此有所帮助,该研究将在2020年之前从100,000个人中获取MRI扫描,包括DTI。

查尔顿说:“将来,DSEG技术可以用作临床医生的决策支持系统。” “这项技术有可能识别那些有认知能力下降和血管性痴呆风险的患者。”

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