Боковой амиотрофический склероз (БАС) — это хроническое прогрессирующее нейродегенеративное заболевание, поражающее верхние и нижние двигательные нейроны. Диффузионная тензорная визуализация (DTI) — это новый метод визуализации, разработанный на основе диффузионно-взвешенной визуализации, который способен отражать микроструктурные изменения в тканях и обеспечивать более объективную оценку повреждения верхних двигательных нейронов. Диагноз бокового амиотрофического склероза (БАС) в основном основан на клинических критериях EI Escorial[1 2], в сочетании с электрофизиологическими изменениями и исключением других заболеваний, где поражение нижнего двигательного нейрона (НМН) может быть диагностировано с помощью электромиографии, а поражение верхнего двигательного нейрона (ВДН) в основном основывается на клиническом обследовании и не имеет объективных критериев оценки. Отсутствуют объективные критерии оценки. Обычная МРТ может показать раннюю атрофию двигательной системы, особенно в пирамидном тракте, но ее трудно оценить количественно, она не является чувствительным индикатором прогрессирования заболевания и поэтому имеет существенные ограничения. Диффузионная тензорная томография (ДТИ) — это метод функциональной МРТ, разработанный в последние годы на основе диффузионно-взвешенной томографии (ДВТ), который позволяет неинвазивно изучать анатомию и дегенерацию кортикоспинального тракта (КСТ) и может быть использован в качестве объективного морфологического показателя для клинических испытаний. Ниже приводится обзор последних событий. DTI изображение нормального кортикоспинального тракта является новым методом для изучения КСТ у пациентов с ALS. Кортикоспинальный тракт — это отдельный морфологический пучок белого вещества, состоящий из аксональных волокон от крупных колбочковых клеток коры головного мозга, спускающихся через заднюю конечность внутренней капсулы к основанию мозгового пучка в среднем мозге, который занимает латеральную часть его средней части 3/5; затем к основанию понс, где они расходятся на пучки разного размера; к медуллярным колбочкам, где волокна снова собираются вместе, образуя пучок. На нижнем конце конуса большинство волокон (около 70% — 90%) пересекают друг друга, образуя перекрест конуса. Перекрещенные волокна спускаются в заднелатеральную часть бокового канатика противоположного спинного мозга, образуя латеральный кортикоспинальный тракт, который последовательно заканчивается в клетках переднего рога спинного мозга на пути вниз; небольшая часть волокон не перекрещивается и входит в передний канатик спинного мозга, образуя передний кортикоспинальный тракт, волокна которого заканчиваются в двигательных клетках переднего рога противоположного спинного мозга, пересекая переднее белое вещество. Степень изменчивости плотности этих фибрилл будет отражать большую изменчивость значений фракционной анизотропии (ФА) вдоль пути КНТ. DTI измеряет диффузное движение молекул воды и зависит от характеристик самих клеток и клеточных структур, которые препятствуют движению молекул воды. Анизотропия белого вещества, серого вещества и спинномозговой жидкости различается в зависимости от характеристик самих клеток и клеточных структур, препятствующих движению молекул воды, и поэтому проявляется в виде различных оттенков серого цвета на изображении DTI. Большинство основных волоконных трактов в белом веществе можно определить на карте ФА. На FA-изображениях нормальной ДТИ нормальное белое вещество выглядит как высокий сигнал, и можно определить пути основных фиброзных трактов в белом веществе мозга, таких как мозолистое тело, внутренняя капсула, внешняя капсула и пучки колбочек. Значения частичной анизотропии и средней диффузности (MD) значительно различаются на разных анатомических уровнях, с постепенным снижением FA от мозгового основания к конусу, с самыми высокими значениями FA в мозговом основании и самыми низкими значениями FA ниже мозгового моста. FA также сильно варьируется на соседних уровнях от моста мозга до продолговатого мозга, но одинакова на всех уровнях мозгового ствола; MD имеет тенденцию к увеличению от внутренней капсулы к конусу, при этом значения MD самые высокие в продолговатом мозге и самые низкие в мосту мозга. В попоне волокна CST разделяются на множество ветвей, которые пересекают друг друга латерально через попону, волокна не такие плотные, как выше попоны, что приводит к более низкой FA и более высокой MD (из-за более высокой скорости дисперсии воды из-за увеличения внеклеточного объема). От ножки мозга к шишке многие волокна выходят из ОДК, есть непрямые волокна, выходящие из различных ядер ствола мозга в месте моста мозга, и со стороны ножки мозга находится 20 миллионов волокон, тогда как со стороны шишки — только 1 миллион волокон; хотя двигательные тракты более сосредоточены в шишке, небольшой размер тела позвонка и ограничительный характер анализа ROI (область интереса) означают, что от прилегающих разнонаправленных волоконных трактов к другим ядрам ствола мозга, в том числе и к ядрам мозга. Schimrigk SK и Sage CA et al. рекомендуют устанавливать ROI каудальнее заднего лимба внутренней капсулы, где волокна имеют высокую концентрацию. Sage CA et al. обнаружили снижение FA в перивентрикулярном белом веществе, так как волокна верхнего продольного пучка и мозолистого тела (перпендикулярно горизонтальному ходу CST) в этом месте были снижены. возникли, и их разные главные направления диффузии привели к снижению ФА, в то время как MD не зависела от среднего направления диффузии и, таким образом, не изменялась значительно на перивентрикулярном уровне. Метод области интереса (ROI), который в настоящее время является основным методом, используемым для исследований DTI, имеет преимущество в том, что определенные конкретные области мозга могут быть точно локализованы (например, пирамидальный тракт), но также имеет недостаток в том, что искусственная локализация на интересующем изображении CST является крайне субъективной для исследователя. Частичное объемное загрязнение является наиболее распространенной проблемой. Использование фибротрекинга, метода, позволяющего выбрать ROI, чтобы избежать влияния собственных факторов исследователя, обеспечивает реконструкцию фибротрека, а количественный анализ, полученный с помощью этого метода, позволяет лучше количественно сравнить характеристики диффузии между двумя группами, предоставляя больше информации о структуре белого вещества и более объективную оценку целостности белого вещества, чем FA карта ROI. Визуализация волокон является отличным инструментом для выяснения выравнивания волокон белого вещества, но не подходит для объемного анализа (волюметрический анализ). Визуализация волокон меняется в зависимости от ФА, четкости изображения в области ROI и соотношения сигнал/шум, поэтому авторы пришли к выводу, что количественная оценка объема КНТ, полученная с помощью визуализации волокон, неточна, но метод может быть использован для изображения определенных областей КНТ, но не может полностью преодолеть некоторые объемные эффекты анализа ROI, требуя более высокого разрешения оборудования для ДТИ и новых методов, связанных с ДТИ: визуализация диффузионного спектра (DSI). визуализация диффузионного спектра (DSI). Учитывая недостатки ROI, Schimrigk SK представил новый подход: модель вероятностной смеси для повышения точности параметров DTI путем количественной оценки данных DTI напрямую. даже если пучки волокон расположены очень близко друг к другу. Метод минимизирует влияние личных факторов исследователя на результаты. Результаты были подтверждены на корпусе мозолистого тела. Зарубежные исследования по использованию DTI при боковом амиотрофическом склерозе были сосредоточены на области интереса (ROI) кортикоспинального тракта в corona radiata, задней конечности внутренней капсулы, мозговом пучке, pons и conus medullaris. На DTI изображениях при ALS большинство литературных источников сообщают об изменениях в диффузионных показателях КНТ: снижение FA и увеличение ADC/MD, особенно на уровне заднего лимба внутренней капсулы; Schimrigk SK предлагает, чтобы идентификация здоровых людей с ALS была основана на внутренней капсуле, которая имеет наименьшую вариацию и наибольшую разницу, и что FA < 0,57/0,55 можно считать ненормальным, если не принимать во внимание возраст.