Feasibility of Magnetic resonance Spectroscopy and Magentization Transfer Imaging in diagnosis and evaluation of development of Multiple Sclerosis

Titelblatt und Inhaltsverzeichnis Einleitung Material und Methoden Ergebnisse Diskussion LiteraturverzeichnisDetaillierte Kenntnis des individuellen Verlaufs der Krankheit Multiple Sklerose ermöglicht mithilfe der inzwischen verfügbaren Medikamente ein differenziertes therapeutisches Vorgehen und dadurch eine bessere Prognose und Lebensqualität für den Patienten. Moderne MR-Parameter wie die Magnetresonanzspektroskopie und die Magnetisierungstransferbildgebung können in Kombination mit der klinischen Einschätzung zu dieser fortgeschrittenen Einsicht in die pathologischen Vorgänge der Krankheit verhelfen. Im ersten Teil der vorgelegten Arbeit wurde versucht an einem heterogenen, unbehandelten Patientenkollektiv bei Erstdiagnose MS nach den Mc Donald- Kriterien Zusammenhänge zwischen klinischer Einschränkung und Bildgebung zu untersuchen. Die Hypothese einer Schädigung der NAWM bei der MS zum Zeitpunkt der Erstdiagnose konnte bestätigt werden. Es fand sich gegenüber dem Normalkollektiv eine signifikant erniedrigte MTR und eine erniedrigte NAA/Cr Ratio in der NAWM. Die MTR innerhalb der Läsionen war deutlich erniedrigt und reflektiert damit eine ausgeprägte Schädigung der weissen Substanz. Zwischen dem T1-Läsionsvolumen und dem MSFC konnte eine signifikante Korrelation nachgewiesen werden, die diesen Zusammenhang unterstützt. Im zweiten Teil der vorliegenden Arbeit wurde unter der Therapie mit Interferon β 1a das Verhalten von MTR und konventionellen MR-Parametern sowie klinischen Parametern über den Zeitraum von mindestens 2 Jahren im monatlichen Intervall untersucht. Die MTR innerhalb von Läsionen stieg im Beobachtungszeitraum bei allen Patienten an. Diese Steigerung erreichte signifikantes Niveau im Vergleich zum Ausgangswert. Diese Ergebnisse lassen eine Deutung der Reaktion des Patienten auf die antiinflammatorische Wirkung des Interferon β 1a zu und unterstützen die Aussagekraft der MTR in Läsionen als Verlaufsparameter unter Behandlung. Die durchschnittliche MTR der gesamten cerebralen NAWM stieg im Beobachtungszeitraum ebenfalls statistisch signifikant an In Korrelation mit dem, die mnestische und kognitive Dysfunktion wertenden MSFC kann vermutet werden, dass mit der MTR eine Verminderung der Schädigung der Axone und eine mögliche Remyelinisierung in der NAWM nachweisbar wird. Diese Beobachtung wird unterstützt durch die Erhöhung der NAA/Cr Ratio in der NAWM über den Therapiezeitraum als Ausdruck einer gesteigerten neuronalen/axonalen Integrität. Somit kann der in letzter Zeit beschriebene neuroprotektive Effekt von Interferon β 1a überwacht und quantifiziert werden. Zusammenfassend belegen die vorgestellten Ergebnisse den Wert von Magnetresonanzspektroskopie und Magnetisierungstransferbildgebung bei der Multiplen Sklerose. Sie scheinen die antiinflammatorische Wirkung des Interferons β 1a bei Patienten mit schubförmig remittierender MS messbar zu machen und die Überwachung einer eventuellen neuroprotektiven Wirkung anhand der Mitbeurteilung der NAWM zu ermöglichen. Somit kann die MTR-Bestimmung und die Magnetresonanzspektroskopie in Kombination mit dem Einsatz aktueller klinischer Bewertungssysteme auch in der Routinekontrolle von Patienten mit Multipler Sklerose als ein aussagekräftiger Parameter angesehen werden.Feasibility of Magnetic resonance Spectroscopy and Magentization Transfer Imaging in diagnosis and evaluation of development of Multiple Sclerosis Purpose: Evaluating monthly measurements of Magnetic Resonance Spectroscopy (MRS) and Magnetization Transfer Ratio (MTR) in lesions and normal appearing white matter of Patients with Relapsing-remitting MS at admission and under a 2-year treatment with interferon beta 1a. Subjects and Methods: Out of 17 Patients in the beginning of the study, 6 patients with relapsing-remitting (RR) MS according to the criteria of McDonald receiving interferon beta 1a over a period of 2 years were enrolled in this study. MRS (NAA/Cr ratio) and (MTR) measurements were applied in a monthly interval and correlated to clinical evaluation utilizing the Expanded Disability Status Scale (EDSS) and Multiple Sclerosis Functional Composite (MSFC). T1/T2 lesion load, MTR of lesions and whole brain normal appearing WM (NAWM) were determined. MR imaging and clinical assessment were accomplished at the same day. For statistical evaluation age matched healthy subjects were submitted to the same protocol. Results: We could observe a significantly lowered NAA/Cr ratio (p<0.001) and MTR (p<0.0005) in NAWM of patients compared to healthy subjects in the beginning of the study. From the first measurement until after 2 years treatment MTR in lesions increased continuously with statistical significance (p < 0.001). Increase of MTR (p < 0.021). and NAA/Cr ratio (p<0.047) of whole brain NAWM likewise reached statistical significance MTR and NAA/Cr ratio of NAWM of healhty control subjects did not change significantly over 2 years .Compared to the neurological evaluations we could observe a significant correlation between MTR of NAWM and the cognitive weighted MSFC (p < 0.001) Conclusion: The presented results document the value of Magnetic resonance spectroscopy and Magnetization transfer imaging in evaluation of Multiple sclerosis. They appear to show the anti-inflammatory effect of interferon beta 1a. Additionally an eventual neuroprotective value of interferon beta 1a could be uncovered by analysis of Normal appearing white matter by these methods