筋萎縮性側索硬化症患者における錐体路の拡散テンソルトラクトグラフィベースの分析

背景と目的：2つのアプローチ、IE、単純なROI、および路固有の分析を使用して、脳幹錐体路のDTIパラメーターを測定しようとしました。健康な被験者とALS患者について得られた結果を比較しました。 方法：DTIは、25の非共線拡散勾配方向（B = 1000秒/mm（2））を備えた単一ショットSE-EPIを使用して実行され、10 ALS患者と8歳の3.0-T MRシステムに拡散勾配なしで実行されました。セックスマッチの正常コントロール。脳幹の錐体路を描くために、2つのROI、すなわち、大脳頭骨（ROI-1）の種子ROI、および下部のポン（ROI2）のターゲットROIを使用してトラクトグラフィーを実施しました。その後、ROI-1は、路の再構築に流線を含むボクセルに限定され、したがってサブロイが生成されました。 結果：平均分数異方性（FA）と平均拡散率値は、トラクト固有の分析によって非常に再現性がありましたが、単純なROI分析では、演算子間でより大きな変動性が得られました。FA値は、トラクトグラフィ由来のサブロイ（p = .01）の正常なコントロールよりもALS患者の方が有意に低かったが、種子または標的ROIでは著しく低かった。 結論：これらの結果は、単純なROI分析と比較して、DTIファイバートラッキングを使用したトラクト固有の分析が、ALSの上部モーターニューロンの病理を検出するためにより信頼性が高く敏感であることを示唆しています。

BACKGROUND AND PURPOSE: We attempted to measure DTI parameters of the brainstem pyramidal tract using two approaches, ie, simple ROI and tract-specific analyses. Results obtained for healthy subjects and ALS patients were compared. METHODS: DTI was performed using a single shot SE-EPI with 25 noncollinear diffusion gradient directions (b= 1000 second/mm(2)) and with no diffusion gradient on a 3.0-T MR system in 10 ALS patients and in 8 age- and sex-matched normal controls. To delineate the brainstem pyramidal tract, tractography was performed using two ROIs, ie, a seed ROI at the cerebral peduncle (ROI-1) and a target ROI at the lower pons (ROI-2). ROI-1 was subsequently restricted to voxels that contained streamlines in the tract reconstruction, thus creating a sub-ROI. RESULTS: Mean fractional anisotropy (FA) and mean diffusivity values were highly reproducible by tract specific analysis, whereas simple ROI analysis yielded larger variabilities between operators. FA values were significantly lower in ALS patients than in normal controls in the tractography-derived sub-ROI (P= .01), but not in the seed or target ROIs. CONCLUSIONS: These results suggest, compared with simple ROI analysis, that tract-specific analysis using DTI fiber-tracking is more reliable and sensitive for detecting upper motor neuron pathology in ALS.