Мария Сергеевна Матросова
125367, Москва, Волоколамское шоссе, 80
Maria Sergeevna Matrosova
80, Volokolamskoe Sh., Moscow 125367
125367, Москва, Волоколамское шоссе, 80
80, Volokolamskoe Sh., Moscow 125367
117997, Москва, ул. Островитянова, 1; 127015, Москва, ул. Писцовая, 10
1, Ostrovityanova St., Moscow 117997; 310, Pistsovaya St., Moscow 127015
125367, Москва, Волоколамское шоссе, 80
80, Volokolamskoe Sh., Moscow 125367
125367, Москва, Волоколамское шоссе, 80
80, Volokolamskoe Sh., Moscow 125367
Histologically, chronic demyelinating lesions in multiple sclerosis (MS) have been shown to include inactive lesions that do not change over time and active or “smouldering" lesions that tend to enlarge over time and are surrounded by pro-inflammatory activated microglial cells that are loaded with iron. To identify “smouldering" foci of demyelination and assess the “latent” inflammatory process in the brain, MRI sequences sensitive to the detection of substances with paramagnetic properties, including iron, must be used. They include an innovative technique such as quantitative susceptibility mapping (QSM).
Objective: to identify, using MRI different types of chronic demyelination foci in MS, based on iron distribution and the degree of damage (myelination) in their structure.
Material and methods. The patterns of iron distribution in demyelinating lesions in 90 MS patients were investigated using QSM. In addition, two lesions with different iron distribution patterns were randomly selected on the QSM map for each patient, in which the magnetic transfer ratio (MTR), indirectly reflecting the degree of myelination, was calculated. The identified changes were also compared with visualization of lesions in standard MRI modes (T1 MPRAGE, T2 FLAIR).
Results. Despite the predominantly identical visualization in T2 FLAIR mode, chronic foci of demyelination show different patterns on the QSM maps, which is due to the peculiarities of iron distribution: some foci are not detected on QSM, while others are visualized either in the form of a homogeneous or a ring-shaped pattern. When comparing QSM data with MTR, it was found that MTR indicators were highest in non-visualized lesions (demyelination is minimal), while damage was most pronounced in lesions with ring-shaped iron distribution.
Conclusion. Different patterns of iron distribution in demyelination foci compared to the degree of myelination in these foci according to MTR were identified using QSM, which is of great importance for the evaluation of latent inflammation and the development of the neurodegenerative process in MS.
Гистологически было показано, что среди хронических очагов демиелинизации при рассеянном склерозе (РС) выделяют неактивные очаги, не изменяющиеся со временем, и активные, или «тлеющие», которые имеют тенденцию увеличиваться с течением времени и окружены клетками провоспалительно активированной микроглии, нагруженной железом. Для выявления «тлеющих» очагов демиелинизации и оценки «скрытого» воспалительного процесса в головном мозге необходимо использовать МРТ-последовательности, чувствительные к выявлению веществ с парамагнитными свойствами, включая железо, к которым относится такая инновационная методика, как количественное картирование восприимчивости (quantitative susceptibility mapping, QSM).
Цель исследования – определить с помощью МРТ различные типы хронических очагов демиелинизации при РС на основе распределения в них железа и степени повреждения (миелинизации) в их структуре.
Материал и методы. При помощи QSM была проведена оценка паттернов распределения железа в очагах демиелинизации у 90 пациентов с РС. Также у каждого пациента на карте QSM было случайным образом выбрано по два очага с разными паттернами распределения железа, в которых был рассчитан коэффициент переноса намагниченности (magnetic transfer ratio, MTR), косвенно отражающий степень миелинизации, после чего был проведен анализ связи данных показателей. Выявленные изменения также были сопоставлены с визуализацией очагов в стандартных режимах МРТ (T1 MPRAGE, T2 FLAIR).
Результаты. Несмотря на преимущественно одинаковую визуализацию в режиме T2 FLAIR, хронические очаги демиелинизации имеют различные паттерны на картах QSM, что обусловлено особенностями распределения железа: часть очагов не определяются на QSM, а другая часть – визуализируются в виде либо гомогенного, либо кольцевидного паттерна. При этом при сопоставлении данных QSM с MTR в невизуализируемых очагах показатели MTR оказались самыми высокими (демиелинизация минимальна), а в очагах с кольцевидным распределением железа, наоборот, повреждение было наиболее выражено.
Заключение. С помощью QSM были выявлены различные паттерны распределения железа в очагах демиелинизации в сопоставлении со степенью миелинизации в них по данным MTR, что имеет большое значение для оценки скрытого воспаления и развития нейродегенеративного процесса при РС.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.