一项新研究表明，一种新型MRI扫描技术可能无需注射对比剂即可区分多发性硬化症(MS)的活动性病变与慢性病变，同时还能提供关于病变如何随时间演变的线索。
通过将人工智能与先进MRI方法相结合，这种实验性成像技术能够在单次脑部扫描中捕捉与炎症、髓鞘损伤、神经纤维损伤和代谢活动相关的生物变化。
MRx可在一次扫描中映射多种脑部标志物
这种名为多路复用MRI（MRx）的工具可能为照顾MS患者及其他神经系统疾病患者的临床医生提供重要见解——这些信息通常是当前MRI扫描无法单独提供的。
"MRx是一种新型人工智能驱动的成像框架，无需对比剂即可测量多种标志物，"该研究的合著者、伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校前学生Rong Guo在一则大学新闻报道中表示。"这使临床医生和研究人员能够更好地了解大脑的结构以及其生理和分子过程，所有这些都在单一成像框架内完成。"
Guo及其同事在《自然》杂志上描述了他们的新技术，论文标题为"多路复用磁共振成像"。
"肿瘤、多发性硬化症和神经退行性疾病等疾病具有高度异质性。使用MRx获得的丰富生物标志物集有望为大脑功能和疾病过程提供更深入的见解，同时提高检测和诊断的敏感性和特异性，"伊利诺伊大学论文的第一作者Yudu Li表示。
MRI扫描是用于诊断和追踪MS患者疾病进展的最重要临床工具之一。
简单来说，传统MRI使用强磁铁和无线电波来生成人体组织中水分子的信号。由于人体主要由水组成，计算机可以解码这些信号以创建大脑和其他内部器官的图像。
当前MRI扫描在MS诊断中有局限性
由于大多数常规临床MRI扫描主要依赖于水分子的信号，因此它们能显示的内容有限。例如，在MS患者中，传统MRI扫描可以检测脑部病变——即损伤区域——但可能无法清晰区分活动性炎症病变与慢性病变。
在目前的实践中，识别活动性MS病变通常需要注射一种名为钆的对比剂，以及进行多次MRI序列扫描，这使得过程耗时且复杂。
MRx旨在通过同时映射20多种脑部生物标志物来扩展MRI的能力，包括炎症、脱髓鞘、神经纤维损伤和代谢活动的标志物。
该成像技术仍然使用与传统MRI相同的磁铁和无线电波设置，但利用现代计算技术来解码来自多种分子的信号，而不仅仅是水。研究人员表示，一次全脑MRx扫描大约需要14分钟，而传统多对比度临床MRI协议可能需要长达一小时。
"通过将超快数据采集与基于物理的机器学习方法相结合用于数据处理，MRx克服了快速、高分辨率多路复用成像的几个长期存在的瓶颈，"Guo表示。
MRx区分活动性和慢性病变
研究人员通过成像健康人的大脑以及患有MS或脑肿瘤的个体来测试他们的新技术。
在所有样本中，MRx提供了仅靠传统MRI扫描难以获得的见解。例如，在MS患者中，这种新的成像工具能够在无需对比剂的情况下识别活动性病变。
在一个MS案例中，初始扫描的MRx信号帮助预测了组织在四个月随访期间的变化。研究人员能够检测到表明未来将形成病变的组织变化，或看到表明现有病变将保持稳定或随时间缩小的迹象。
"我们的工作……证明MRx可以改善MS的检测和特征描述，包括：(1)无需外部增强对比剂即可区分慢性和活动性病变；(2)区分具有不同进展轨迹的MS病变，"研究人员写道。
研究人员指出，这种方法还需要更多验证，但他们希望这种新的成像技术最终能够促进MS、脑肿瘤以及各种其他神经系统疾病的诊疗。
"我们预计MRx新的定量多路复用成像能力将大幅增强MRI在多种神经系统疾病的诊断、监测和治疗效果评估方面的能力，并可能为研究和临床应用的脑部成像带来变革，"科学家们总结道。
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