Precyzyjne różnicowanie zmian w stwardnieniu rozsianym z wykorzystaniem korekcji błędów systematycznych metodą BSD-DTI – wyniki klinicznej walidacji

Nieinwazyjne i skuteczne różnicowanie wraz z określeniem stopnia odchyleń od normy w porównaniu do kohorty zdrowej jest istotne w przypadku różnych schorzeń mózgu, w tym stwardnienia rozsianego (SM). Ocenę skuteczności metryk tensora dyfuzji (ang. Diffusion Tensor Metrics, DTM) w 3T DTI do rejestrowania odchyleń związanych ze stwardnieniem rozsianym przeprowadzono przy użyciu akceptowalnego czasowo protokołu MRI z unikalnym, kompleksowym wykrywaniem błędów systematycznych związanych z przestrzenną niejednorodnością gradientów pola magnetycznego z użyciem BSD-DTI. W badaniu klinicznym:

• wykonano pomiary DTI przez kilkanaście miesięcy na fantomie (100 pomiarów), u 50 zdrowych ochotników z grupy kontrolnej (HC) i 50 pacjentów ze stwardnieniem rozsianym (SM),
• wykazano istnienie błędów systematycznych o powtarzalnych charakterystykach przestrzennych i ich statystycznie istotny wpływ na metryki tensora dyfuzji (DTM),
• ponadto wykazano skuteczność eliminacji ich wpływu na DTM metodą BSD,
• stwierdzono, że DTM statystycznie istotnie różnicują grupy HC i MS zarówno w podejściu standardowym, jak i BSD, przy czym to drugie dostarcza bardziej realistycznych wartości.

Wyniki przedstawione w publikacji są kwintesencją aktualnych możliwości obrazowania DTI z wykorzystaniem BSD-DTI. W praktyce pozwala to na eliminację błędów systematycznych powstałych wskutek niejednorodności gradientów pola magnetycznego w DTI w warunkach klinicznych. Poniżej schemat eksperymentów jak i uzyskanych wyników.

Referencje

1. Krzyżak AT, Lasek J, Schneider Z, Wnuk M, Bryll A, Popiela T, Słowik A. Diffusion tensor imaging metrics as natural markers of multiple sclerosis-induced brain disorders with a low Expanded Disability Status Scale score. NeuroImage 2024; 290:120567.
   https://doi.org/10.1016/j.neuroimage.2024.120567