多发性硬化症中的实际脑体积测量:方法学一致性的重要性以及灰质萎缩的临床意义

《Frontiers in Neurology》:Real-world brain volumetry in multiple sclerosis: importance of methodological consistency and clinical relevance of gray matter atrophy

【字体: 时间:2025年10月17日 来源:Frontiers in Neurology 2.8

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  脑体积损失(BVL)作为神经退行性标志物在多发性硬化症(MS)中与临床残疾相关,但扫描设备差异导致测量误差。本研究采用icobrain ms算法结合相似性指数后处理校正,分析72例MS患者及27例健康对照(HC)的纵向MRI数据,发现MS患者与HC的年均BVL无显著差异,但总灰质(TGM)和皮质灰质(CGM)体积损失与9-孔木钉测试(9HPT)和改良MS功能复合评分(MSFC)临床恶化相关。研究证实GM体积损失具有临床意义,但需进一步优化扫描标准化流程以提高BVL测量的临床应用价值。

  本研究探讨了多发性硬化症(MS)患者在真实临床环境中,长期脑体积损失(BVL)是否存在并具有临床意义。由于不同磁共振成像(MRI)扫描仪之间可能存在测量误差,BVL在常规临床实践中的应用受到一定限制。研究团队通过使用一种专门的量化流程,结合后处理的谐波化方法,旨在克服这种技术差异,以更准确地评估MS患者的脑体积变化。

MS是一种影响全球约三百万人群的慢性炎症脱髓鞘和退行性疾病,主要影响中枢神经系统(CNS)。它被认为是年轻至中年人群非创伤性神经功能障碍的最常见原因之一。在MS中,临床恶化主要由神经元损失驱动,这可能源于急性损伤,如新形成的脱髓鞘病灶,或是逐渐发展的神经退行性变化。后者可能由慢性脱髓鞘轴突的线粒体功能障碍、硬膜下淋巴细胞聚集导致的皮层损伤,以及缓慢扩张的病灶周围或白质中微胶质细胞的病理性活动等多种因素共同作用。根据临床表现,MS传统上被分为复发缓解型(RR)、继发进展型(SP)和原发进展型(PP)三种亚型。在RR MS中,组织损伤主要由急性脱髓鞘病灶引起,而在SP和PP亚型中,慢性神经退行性变化占主导地位。然而,近年来的研究表明,这些亚型不应被视为完全独立的实体,而应看作一个连续的谱系,其中两种关键过程可能同时发生,但比例不同。

MRI技术已被广泛用于评估MS的急性炎症,如T1对比增强和T2高信号病灶,这些病灶是急性脱髓鞘病变的标志。然而,这些标志与临床结果之间的相关性较为有限且不稳定,这种现象被称为临床与影像学的矛盾(clinico-radiological paradox)。相比之下,BVL作为MRI的另一种生物标志物,能够反映MS中的神经退行性变化,并且与当前及未来的残疾程度,包括身体和认知功能,均存在显著关联。组织学研究也表明,MRI上测量的皮层厚度与尸检样本中的脑组织变化之间具有强相关性,这支持了BVL作为实际脑萎缩的可靠指标的假设。

近年来,BVL被越来越多地纳入免疫调节疾病修饰治疗(DMT)试验中的主要或次要终点。一项包含超过13,000名患者的大型荟萃分析显示,治疗对BVL的影响与对残疾程度的影响密切相关,无论其是否具有抗炎特性。此外,为了区分疾病相关的脑变化与年龄相关的脑变化,提出了一种以年均脑体积变化率低于-0.4%为界值的“病理”BVL定义,该定义具有80%的特异性和65%的敏感性。然而,尽管BVL在研究中具有重要意义,其在常规临床实践中的应用仍受到一定限制,主要是由于不同扫描仪之间的技术差异可能导致测量结果的不一致,这种不一致性往往超过了实际脑体积变化的幅度。

为了解决这一问题,本研究采用了一种专门的自动化脑体积量化流程,结合后处理的谐波化方法,以应对MRI扫描仪的差异。该流程使用了icobrain ms软件,该软件已被认证为CE和FDA标准,专门用于MS患者的脑体积测量。研究对象包括72名MS患者,他们在比利时多个中心进行了长达48至60个月的MRI扫描。研究团队还纳入了27名健康对照者,以评估BVL在MS患者中的临床意义。研究采用了多种临床评估工具,如扩展残疾状态量表(EDSS)、25英尺步行测试(T25FWT)、9孔板测试(9HPT)和符号数字模态测试(SDMT),以全面评估患者的残疾程度。

研究结果表明,在MS患者与健康对照组之间,年均BVL没有显著差异。然而,在MS患者中,9HPT表现与总灰质(TGM)和皮层灰质(CGM)的体积损失存在显著相关性。此外,改良的MS功能复合(MSFC SDMT)评分与全脑(WB)、TGM和CGM的体积损失存在显著关联,并且这些指标可以独立预测临床恶化。这表明,尽管在整体上未发现MS患者与健康个体之间的BVL差异,但灰质体积损失在MS的临床评估中仍具有重要价值。

研究团队还对不同治疗方案对BVL的影响进行了分析,但未发现显著的治疗效果。这可能与样本量不足或统计功效较低有关。此外,研究过程中因技术原因导致的数据丢失也较为明显,特别是由于相似性指数的设定,导致部分患者被排除。尽管如此,研究结果仍具有一定的临床意义,特别是在揭示灰质体积损失与残疾程度之间的关系方面。

研究的局限性包括对急性炎症活动或水肿的潜在影响未能完全排除,以及数据丢失率较高,特别是因相似性指数限制而排除的部分患者。此外,研究仅使用了两个时间点的临床数据,限制了对残疾进展的跟踪能力。尽管如此,研究团队通过采用多种残疾评估方法,尽可能全面地捕捉了MS患者残疾的不同维度。

综上所述,尽管在整体上未发现MS患者与健康个体之间的显著BVL差异,但灰质体积损失在MS的临床评估中仍具有重要意义。研究强调了在常规临床实践中使用BVL作为评估工具的潜力,并建议未来研究应优先开发更稳健的后处理校正方法,以克服扫描仪差异带来的测量误差。同时,临床实践中应尽量在相同扫描仪上进行随访扫描,以提高长期BVL评估的可靠性。
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