Myelin water and tensor-ценное диффузионное изображение: (Как) они связаны?

ЦЕЛЬ: Обычное МРТ дает ограниченное представление о конкретных характеристиках тканей центральной нервной системы, в то время как количественные показатели МРТ могут дать более подробную информацию о различных аспектах микроструктуры. Многомерный подход, предусматривающий принятие многочисленных количественных показателей, может улучшить наше понимание здоровой ткани и патологии. Предыдущая работа показывает, что миелинская доля воды (MWF) связана с фракцией анизотропии (FA), однако эта взаимосвязь осложняется смешивающими факторами, которые могут быть устранены с помощью снимков, полученных с помощью диффузной съемки, рассчитанной на топорную величину, которая позволяет производить измерения микроскопической FA (МFA) и гетерогенности тканей (CMD). Наши цели заключались в том, чтобы лучше понять, каким образом измерения, полученные с помощью миелиновой воды и с помощью резистентных диффузных изображений, соотносятся друг с другом, и продемонстрировать, как эти меры могут использоваться для характеристики микроструктуры как в плане здоровой белой материи, так и в плане патологических изменений. Мы провели оценку взаимосвязи между MWF, FA, moFA и CMD от 25 здоровых людей на основе сопоставления атласов, анализа корреляции и профилирования трактов. Кроме того, для оценки многометрической полезности этих мер при оценке патологии мы использовали анализ z-score и профилирование трактов у пяти человек с множественным склерозом (MS).РЕЗУЛЬТАТЫ: Хотя корреляционный анализ показал умеренные, но потенциально вводящие в заблуждение взаимосвязи между метриками, профилирование трактов выявило последовательные различия между показателями здоровой ткани, характерными для конкретных трактов. В MS, MWF, moFA и CMD были наиболее чувствительными к патологическим изменениям, демонстрируя области аномалий даже в обычных белых частицах и вдоль локационных трактов и выделяя различные виды повреждений. Заключение: Использование MWF, IDFA и CMD для раздельной оценки миэлизации, анизотропии и неоднородности тканей повышает нашу способность исследовать развитие, старение, болезни и травмы.