EXAMENSARBETE
Vilka sekvenser används vid
diagnostisering av Multipel skleros vid Magnetkameraundersökningar?
Saddudin Dashti Dan Lund
Röntgensjuksköterskeexamen Röntgensjuksköterska
Luleå tekniska universitet Institutionen för hälsovetenskap
1 Luleå tekniska universitet
Institutionen för hälsovetenskap Avdelningen för medicinsk vetenskap Röntgensjuksköterskeprogrammet, 180 hp
Vilka sekvenser används vid diagnostisering av Multipel skleros vid Magnetkameraundersökningar?
Which sequences are used when diagnosing Multiple sclerosis with magnetic resonance imaging?
- En litteraturstudie - A literature review
Dashti Saddudin Lund Dan
Examensarbete i radiografi Kurs: M0063H
Termin: HT11
Handledare: Sofia Åström
Vilka MR sekvenser används vid diagnostisering av Multipel skleros?
Dan Lund Saddudin Dashti
Luleå tekniska universitet Institutionen för hälsovetenskap
Abstrakt
Undersökning med magnetkamera (MR) spelar en central roll vid diagnostisering av multipel skleros (MS), vid dessa undersökningar används en mängd olika så kallade sekvenser.
Sekvenserna är programmerade att kunna framställa olika vävnader på olika sätt.
Vårt övergripande syfte med denna studie var att finna evidens för användbara MR-sekvenser vid diagnostisering av MS.
Systematiskt evidensbaserad litteraturöversikt var metoden vi valde för att genomföra vår studie. Resultatet är att det finns ingen unik sekvens som kan användas för att diagnostisera MS med MR-kameran, det är däremot en kombination av flertalet olika sekvenser som är lösningen till att kunna framhäva tecken på MS-sjukdom i hjärna och ryggmärg. Detta beror på att sekvenserna är olika bra på att detektera de skador som uppstår vid MS på olika ställen och vid olika tidpunkter i hjärna och ryggmärg.
Nyckelord: Magnetkamera, Multipel skleros, Sekvenser, Radiografi, Diagnos
Abstract
Examinations using magnetic resonance (MR) plays a central role in the diagnosis of multiple sclerosis (MS), these examinations uses a variety of so-called sequences. Sequences are programmed to produce different tissues in different ways.
Our overall objective of this study was to find evidence for useful MRI sequences in the diagnosis of MS.
A systematic evidence based literature review was the method we chose to conduct our study.
The result is that there is no unique sequence that can be used to diagnose MS with MRI, there is however a combination of several different sequences that are the solution to be able to highlight signs of MS disease of the brain and spinal cord. This is because the sequences are different good at detecting the damage caused by MS in different places and at different times in the brain and spinal cord.
Keywords: MRI, Multiple Sclerosis, Sequences, Radiography, Diagnosis
3
Föreliggande litteraturstudie behandlar vikten av en magnetisk resonanstomografi undersökning (MR) vid diagnostisering av sjukdomen multipel skleros (MS). Den stora mängd studier som behandlar ämnet har gett oss möjligheter att fördjupa oss i det. I vår studie beskrivs sjukdomen MS översiktligt. En kortfattad beskrivning av MR-teknikens grunder tas upp i kapitlet om MR. Därefter fokuseras det på de olika sekvenserna som används vid MS- frågeställning. Anledningen till att vi valt att beskriva sjukdomen MS och grunderna för MR översiktligt är för att försöka skapa en helhetsbild av MR-kamerans betydelse vid
diagnostisering av MS.
Användandet av MR spelar en central roll vid diagnostisering av MS (Miller et al., 2004;
Filippi & Rocca, 2011). MS skadar nervbanorna och vid dessa skador bildas ärr som kallas plack eller lesioner (Phillip 2009). MR-kameran bidrar med att åskådliggöra de plack som uppstår vid sjukdomen. Förändringarna är förvisso inte helt specifika för MS-sjukdom men de anses tillräckligt säregna för att ge ett väldigt starkt stöd till att ställa diagnosen MS.
Användandet av MR har lett till mycket ny kunskap om sjukdomen, bland annat att många av de så kallade MS-härdar (områden med utspridda tecken på skador) inte ger några symtom (Fagius, Andersen, Hillert, Olsson & Sandberg, 2007, s. 46-48). Vid MR-undersökningar används olika så kallade sekvenser som är utvecklade för att kunna framhäva olika vävnader på olika sätt. Sekvenserna beskrivs på två sätt: fysiken bakom sekvensen och vad är tanken att sekvensen ska framhäva på bilden. Behandlingar av MS har visat sig ha en starkare effekt om de används tidigt i sjukdomsförloppet (Soelberg-Sorensen, 2004). MR kan också vara
prognostisk vid initialskedet av MS-sjukdomen (Sahraian & Eshaghi, 2010). Vid misstänkt MS körs olika sekvenser över hjärnan och ryggmärgen. MR-undersökningen kan också i stor utsträckning utesluta andra orsaker till att patienten visar symtom på neurologisk sjukdom så som till exempel tumörer eller abscesser (Filippi & Rocca, 2011). Vårt övergripande syfte med vår studie var: Vilka olika MR-sekvenser är användbara vid diagnostisering av MS?
Multipel Skleros
Multipel skleros är en autoimmun sjukdom som drabbar det centrala nervsystemet (CNS). Det är en av de vanligaste neurologiska sjukdomarna i världen (Phillip 2009). Sjukdomen kan inte botas och den drabbar ofta yngre människor (Litchfield & Thomas 2010). En autoimmun sjukdom innebär att immunförsvaret attackerar kroppens egen vävnad (Fagius et al., 2007, s.
77). MS är en kronisk sjukdom och karakteriseras av att nervbanornas elektriska isolering som heter myelin skadas. Både de motoriska och de sensoriska nervbanorna kan drabbas. När
4
myelinet skadas så påverkar detta hur nervimpulserna överförs. Axonet som är själva neverbanan påverkas vanligtvis inte, men det som påverkas är hur fort impulsen överförs.
Plack efter inflammationsskov kan dock påverka axonet så att hela nervcellens överföring av impuls hindras (Ericson & Ericson, 2002. s. 281-282). Pågrund av den frekventa användning av MR vid MS-diagnostisering så är den nuvarande vetenskapliga kunskapen om MR-
kamerans betydelse vid MS-diagnostisering stor, bland annat finns det framtagna diagnostiska kriterier för MS där användandet av MR-tekniken framställs som väldigt viktig. Dessa
kriterier innehåller även förslag på hur resultaten ska tolkas, det vill säga hur ett visst antal med plack ska tolkas beroende på vart de är belägna och hur många de är (McDonald et al., 2001).
MR
MR-tekniken utnyttjar att vissa atomkärnor i kroppen har en egenskap som kallas för spinn, som innebär att de roterar runt sin egen axel. En laddad spinnande massa ger i sin tur orsak till ett magnetfält (Scott, Huettel, Allen & Gregory, 2004, s.49-54). Vätekärnor är den i särklass vanligaste kärnan i kroppen eftersom den ingår i bl.a. vatten, och den består av en enda proton. På grund av att det finns så mycket väte i kroppen är det den kärnan som avbildas i MR. Varje enskild proton har ett magnetiskt moment och är därmed en potentiell
bidragsgivare till MR-signalen. Vätekärnorna påverkas av det statiska magnetfältet inne i MR-kameran, när patienten är i magnetsfältet fungerar vätekärnor som små magneter, och kommer att rikta sig antingen parallellt eller antiparallellt med magnetfältet. Människan blir alltså polariserad (Wu, 2005, s.22). Styrkan i en magnet betecknas med Tesla (T).
Magnetkameror indelas efter deras magnetfältsstyrka. I Sverige är styrkan på de flesta magnetkamerorna för medicinsk diagnostik 1,5 eller 3T. Dagens magnetkameror är oftast baserade på supraledande magneter där det starka magnetfältet skapas av en elektrisk ström som flyter i en stor spole. Det finns inte något motstånd i ledningarna på grund av att de kyls med flytande helium och därför sker ingen energiförlust i magneten. Det innebär att det inte behöver tillföras ny energi när den önskade styrkan på magneten är uppnådd (Scott et al., 2004, s.29). MR utrustning består av en magnet (statiskt fält), gradientspolar, radiofrekventa spolar, en dator och en arbetsstation.
Nettomagnetisering, Larmorfrekvens och RF-puls
MR-tekniken mäter inte enstaka kärnor, det som mäts kallas nettomagnetisering. Summan av magnetiska moment från kärnspin med olika inriktning är nettomagnetisering. Vid bildtagning
5
med magnetkameran exciteras väteatomkärnorna i ett valt snitt med radiopulser. Excitation betyder att atomkärnorna tar upp energi ur radiopulser och övergår till ett högre
energitillstånd. När radiopulsen stängs av, går de exciterade atomkärnorna tillbaka till sin tidigare lägre energinivå och sänder ut signaler som kan omvandlas till bild (Björklund, 2010, s. 3). De relaxerar tillbaka med en precesserande rörelse och här delar man in
magnetkomponenten i två delar, T1- respektive T2-relaxation (Scott et al., 2004, s. 52-54).
Om läsaren önskar en fördjupning i fysiken bakom nettomagnetisering, larmorfrekvens och RF-pulser så kan detta studeras i bilaga 1.
Gradientspolar
Gradientspolar skapar tidsvarierande magnetfält som läggs ovanpå det permanenta magnetfältet i syfte att kunna orientera sig i kroppen i X-, Y-, Z-led. Z går parallellt med huvudmagneten och x och y går vinkelrätt mot huvudmagneten. Gradientfältet är kontrollbara magnetfält som kontrolleras av pulssekvenser. Snittval och uppbyggnad av bilder sker med det kontrollbara magnetfältet (Berglund & Jönsson, 2007, s. 113-115).
T1-viktade bilder
Vävnader som har kort T1-relaxation framträder som ljusa partier på MR-bilden och vätska framträder som mörka partier. T1-bilder är bra för att studera anatomi, eftersom de visar mjukvävnad (Berglund & Jönsson, 2007, s. 113). Vävnader som har kortare T1 återhämtar sig snabbare och orsakar kraftigare MR-signal. För att generera bra T1 viktade bilder väljs korta TE- och TR-tider (Scott et al., 2004, s. 104).
T2-viktade bilder
Sjuklig vävnad innehåller ofta vätska och på T2-viktade bilder framställs vattenrik vävnad som ljusa partier på MR-bilden. Detta medför att T2-viktade bilder är bra att använda för att studera sjuklig vävnad (Berglund & Jönsson, 2007, s. 112). Om TE är mindre så ser man inte uppenbara skillnader mellan olika vävnader, men vid längre TE ser man skillnader mycket bättre. Till skillnad från Protontäthet (PD) och T1-viktade bilder så kan T2-viktade bilder bara genereras genom att använda spin echo pulser (Scott et al., 2004, s. 107).
6 Protontäthetsvikning
PD innebär att skillnaden i kontrasten bestäms av att protontätheten är olika mellan olika vävnader. För att uppnå detta mål sätts repetitionstid och ekotiden på så sätt att inverkan av T1 och T2 minskas (Björklund, 2010, s. 19).
Kontrastmedel
Vid MS-undersökningar med MR så används ofta ett kontrastmedel som innehåller gadolinium. Gadolinium är ett metalliskt element med stark paramagnetisk susceptibilitet vilket betyder att den blir magnetiskt då den placeras i ett starkt magnetiskt fält (Moore, Graves, Prince, & McRobbie, 2006, s. 62). Gadolinium påverkar både T1 och T2 relaxationstiderna, men det används främst i sekvenser som är T1-viktade.
Syftet som åter presenteras var att; med denna litteraturstudie finna vilka MR-sekvenser som används vid diagnostisering av sjukdomen MS.
Metod
Studien är genomförd med metoden systematiskt evidensbaserad litteraturöversikt, vilket innebär att vi har skapat en översikt över de tillgängliga studierna som handlar om vårt syfte.
Enligt Segesten (2006, s. 97) så ska en evidensbaserad vårdhandling utgå från de bästa bevisen som är tillgängliga för att på så sätt ge bästa möjliga resultat. Val av rätt MR- sekvenser vid diagnostisering av MS är vår vårdhandling. I studien inkluderas kvantitativa artiklar. Vi har skapat oss en bild över den kunskap som finns gällande vårt syfte. För att arbeta systematiskt när vi genomförde vår studie använde vi oss av Goodmans sju steg. Dessa steg beskrivs av William, Stoltz & Bahtsevani (2006, s. 58) att vara: 1) specificering av problem, 2) Specificering av det som ska inkluderas, 3) Sökning av litteratur, 4) Insamling av de artiklar vi funnit, 5) Granska de funna artiklarna, 6) Dra slutsatser, 7) Sammanfatta
resultat. Vi inledde studien med att specificera vårt problem och formulera vår frågeställning enligt Flemmings tabell nedan.
Tabell 1. Flemmings tabell (William, Stoltz & Bahtsevani, 2006, s. 58).
Undersökningsgrupp Åtgärd Effekt
Patienter med sjukdomen MS som genomgår undersökning med MR
Val av sekvenser vid MR undersökning.
Användbara MR-sekvenser vid misstänkt MS.
7 Inklusionskriterier
1- Studier som behandlade ämnet patienter som genomgår MR undersökning vid diagnostisering av MS.
2- Studier som publicerades mellan 1990-2011, för att författarna ska få ny och bred kunskap om ämnet.
3- Kvantitativa artiklar
4- Studier som var skrivna på engelska och/eller svenska.
Exklusionskriterier
1- Studier som publicerades före 1990.
2- Studier som inte var vetenskapliga.
Litteratursökningen genomfördes på två databaser; Cinahl och PubMed. I början av vår sökning använde vi oss av ett så kallat helikopterperpektiv, enligt Friberg (2006, s. 119) så innebär detta att vi är öppna och kreativa i vår söksätt, fokus låg då således inte på detaljer i studierna utan målet var att skapa en förståelse för vårt valda område. Vi valde följande sökord: MRI, MS, Diagnosis, Treatment, Sequences, Description, Symptoms och Criteria.
Sökningen gjordes först med sökorden individuellt för att sedan byggas på med fler sökord.
Sökorden användes sedan i olika konstellationer för att kunna ge ett så bra resultat som möjligt och sökningen utfördes endast på artiklar som är vetenskapliga granskade. Hur sökningen utfördes i detalj beskrivs enligt tabell 2 nedan.
Tabell 2. Beskrivning av litteratursökningen, förklaring till *,0,1,2,3 ges i slutet av tabellen.
SÖKORD PUBMED CINAHL PUBMED CINAHL
Antal träffar Antal träffar 1 2 3 1 2 3 Kombinationer av sökord
Multiple sclerosis AND MRI 1435 369 0 0 0 369 49 8
Multiple sclerosis AND MRI AND
Diagnosis 7432 174 0 0 0 174 26 7
Multiple sclerosis AND MRI AND
Diagnosis AND Sequences 348 * 348 23 16 * * * Multiple sclerosis AND Diagnosis
AND Treatment 11224 293 0 0 0 293 35 8
8
SÖKORD PUBMED CINAHL PUBMED CINAHL
Antal träffar Antal träffar 1 2 3 1 2 3 Multiple sclerosis AND Diagnosis
AND Treatment AND Criteria AND
Symptoms 356 9 356 11 9 9 7 2
Multiple sclerosis AND Description 255 43 255 6 3 7 5 0
Multiple sclerosis AND Description
AND Treatment 122 4 122 7 2 4 4 0
MRI AND Sequences AND Multiple
sclerosis 364 8 200 50 17 8 8 6
MRI AND Description 2889 53 0 0 0 53 2 1
MRI AND Sequences AND
Description 138 1 138 5 1 1 1 0
* = Inget sökresultat
0 = Där antal valda och granskade är satt till 0 så har vi bedömt att sökresultatet är för stort för att kunna överblickas och sökningen behöver därmed utvecklas med fler sökord för att få en bättre träffbild.
1 = Granskning av Titel, 2 = Granskning av Abstrakt, 3 = Urvald för att bli studerad
Bedömning samt urval av vår litteratursökning
Vårt urval av artiklarna utgick från hur relevanta vi bedömde att artiklarna var gentemot vårt syfte. Första urvalet skedde genom granskning av titel och abstrakt. De artiklar som valdes ut lästes igenom flera gånger och kvalitetsbedömdes med hjälp av tillgängliga protokoll. De utvalda artiklarnas egna referenslistor gicks delvis igenom och på det sättet fann vi flera användbara artiklar till vår studie. Efter själva kvalitetsgranskningen så granskade vi
artiklarnas bevisvärde, med hjälp av Brittons olika kriterier för bevisvärde, dessa klassificeras i högt, medel och lågt värde enligt tabell 3.
Tabell 3. Kriterier för bevisvärde (Britton 2005 s. 4414).
Högt Medel Lågt
Högt bevisvärde
Tillräckligt stor studie, lämplig studietyp, väl genomförd och analyserad. Kan vara en stor, randomiserad kontrollerad studie (RCT) när det gäller utvärdering av en
behandlingsform. För övriga områden: Uppfyller väl på förhand uppställda kriterier.
Behandlingseffekter: Kan vara stora studier med kontroller från andra geografiska områden, matchade grupper eller liknande. För övriga områden: Uppfyller delvis på förhand uppställda kriterier.
Skall ej ligga som enda grund för slutsatser, t ex studier med selekterade kontroller
(retrospektiv jämförelse mellan patientgrupper som fått respektive inte fått en viss behandling), stora bortfall eller andra osäkerheter. För övriga områden: Uppfyller dåligt på förhand uppställda kriterier.
9
Vi formulerade om de funna artiklarna till olika påståenden och sedan använde vi en evidensgraderingstabell för att ge dessa påståenden en evidensgradering. Denna
evidensgradering gjorde vi först individuellt och sedan sammanställde vi våra resultat för att se om vi dragit likadana slutsatser om studiernas evidensgrad. Evidensgraderingen kan studeras i tabell 4.
Tabell 4. Gradering av evidens för slutsatser (Willman, Stoltz & Bahtsevani, 2006, s. 99).
Grad 1:
Starkt vetenskapligt underlag
Grad 2:
Måttligt starkt vetenskapligt underlag
Grad 3:
Begränsat vetenskapligt underlag
Grad 4:
Otillräckligt vetenskapligt underlag Minst två studier med
högt bevisvärde, eller en systematisk review/meta- analys med högt
bevisvärde
En studie med högt bevisvärde och minst två studier med
medelhögt bevisvärde.
En studie med högt bevisvärde eller minst två studier med måttligt bevisvärde.
En studie med måttligt bevis- värde och/eller studier med lågt bevisvärde.
I tabell 5 nedan redovisas de artiklar vi har evidensgraderat i vår analys. Med påståendet menas att den valda artikeln påstår att vissa sekvenser används vid diagnostisering av MS.
Tabell 5. Analysen av artiklarna ställt mot bevisvärde, evidens gradering och kvalité.
Påstående Evidens- styrka
Referens Kvalité Bevis
De mest
användbara MR- sekvenser vid diagnostisering av MS
1 Bagheri et al., 2008 Bastianello et al., 1997 Barkhof et al., 2002 Bilello et al., 2010 Bitar et al., 2006 Bonzano et al., 2009 Calabrese et al., 2010 Filippi et al., 1996 Filippi et al., 2005 Filippi et al., 2009 Geurts et al., 2005 Leigh et al., 2002 Minagar et al., 2005 Nelson et al., 2007 Poonawalla et al., 2008 Rovira et al., 2010 Schmidt et al., 2011 Stevenson et al., 1997 Tomassini & Palace, 2009 Tomoko et al., 1999
Medel Bra Bra Bra Bra Bra Bra Bra Bra Bra Bra Bra Bra Bra Bra Bra Bra Bra Bra Bra
Högt Medel Högt Medel Högt Högt Medel Medel Högt Högt Högt Högt Högt Högt Medel Högt Högt Högt Högt Högt
10 Påstående Evidens-
styrka
Referens Kvalité Bevis
De mest
användbara MR- sekvenser vid diagnostisering av MS
1 Van Waesberghe et al., 1996 Verhey et al., 2011
Yeh et al., 2009 Yousry et al., 1997 Zivadinov et al., 2005 Zivadinov, 2007 Zivadinov et al., 2007 Zivadinov et al., 2008
Bra Bra Bra Bra Bra Bra Bra Bra
Högt Högt Medel Högt Högt Högt Högt Högt
Resultat
Resultatet baseras på de 28 relevanta vetenskapliga artiklar som valdes bland de hundratals artiklar som vi fick i vår litteratursökning. Det finns bara två grundläggande typer av MR pulssekvenser som används över huvudtaget, dessa typer används också för MS-diagnostiken:
Spin echo sekvenser (SE) och Gradient echo sekvenser (GRE).
Alla andra MR-sekvenser är varianter av dessa två, med olika inlagda parametrar (Bitar et al., 2006). Tabell 6, visar skillnader på TR och TE av Spin-echo och Gradient echo sekvenser.
Tabell 6. Typiska TR- och TE-värden i millisekunder för SE och GRE sekvenser (Bitar et al., 2006).
TR TE
Sekvens Kort Lång Kort Lång
SE 250-700 >2000 10-25 >60
GRE <50 >100 1-5 >10
Spin Echo sekvenser (SE)
De flesta konventionella SE sekvenser tar ganska lång tid och används inte så ofta. Ny MR- teknologi löser det här problemet med användning av snabba SE-sekvenser så kallade Fast- Spin Echo (FSE). SE-sekvens är den vanligaste pulssekvensen som används (Bitar et al., 2006). SE skiljer sig från andra sekvenser med att direkt efter att en 90° RF-puls så skickas en 180° RF-puls för att öka spinnfasen. Den här sekvensen framkallar främst signal från vita substansen (nervcellernas utskott och myelin) av hjärnan och ryggmärgen på grund av deras
11
korta T1. Exempelvis har vatten en lång T1, då mycket liten signal kommer från CSF. Spin echo signal är störst när T1 är kort och T2 och proton density är höga. SE minskar om T1 är lång och T2 och PD är låga. Genom justering av TR och TE av spin echo pulsen kan man få T1 viktade, T2 viktade och PD viktade bilder (Bitar et al., 2006).
Bland de nya pulssekvenser av MR, som är mest effektiva och känsliga är turbo eller fast spin-echo, proton densitet och fast-FLAIR (Zivadinov et al., 2007). Lesionkontrast i CSF kan nås bäst med PD-viktning på grund av låg signalintensitet av CSF (Bild 1). FSE och STIR (short time inversion recovery) visade stor sensitivitet att upptäcka områden med T2 vid MS (Zivadinov et al., 2007).
Bild 1. SE PD viktade bild av ryggmärgen av en MS- patient. Dessa lesioner är specifika för MS, särskilt när de är tillsammans med lesioner i cerebellum.
Gradient echo sekvenser (GRE)
Gradienteko-sekvenser är känsliga för små variationer i magnetfältets inhomogenitet
(magnetfälts som inte är enhetligt). Både TR och TE är betydlig kortare på GRE sekvenser än på SE sekvenser. Tabell 7, visar skillnader mellan SE och GRE.
Table 7. Skillnader mellan SE och GRE (Bitar et al,. 2006).
Kriterier SE GRE
Omfasnings-mekanism Flip vinkel
Effektivitet för att minska effekter av magnetisk inhomogenitet
Tid att förvärva bilder
RF-puls Endast 90°
Väldigt effektiv (sann T2- viktning)
Lång (sekvensen tar lång tid)
Variation av gradienter Olika
Inte särskilt effektiv
Kort (snabb sekvens)
12 Evidens för sekvenserna
Magnetisk resonanstomografi är som vi nämnt tidigare den viktigaste parakliniska åtgärden för att bedöma patologiska förändringar och förutsäga diagnos av MS-sjukdomen. Det som är kännetecknande för multipel skleros-patologi är förekomsten av inflammatoriska
demyeliniserande skador fördelade över hela CNS. Tillsammans med mer diffusa
vävnadsavvikelser anses det vara en av de viktigaste faktorerna för neurologiska skador vid MS. Konventionella MR-sekvenser såsom T1-viktade gadoliniumbilder och fast spin-echo T2-viktade bilder ger bra information om utveckling av MS-sjukdomen. MS anses normalt vara en kronisk inflammatorisk demyeliniserande sjukdom i vit substans i CNS. Men under det senaste decenniet har neurologiska studier visat att skador ofta även är belägna i den grå substansen (nervcellskropparna), särskilt i cerebral kortex (hjärnbarken) hos MS-patienter.
Dessa MS-kortikala lesioner skiljer sig avsevärd från MS-lesioner i den vita substansen, vilket tyder på lokalisations beroende uttryck för MS-immunopatologiska egenskaper (Calabrese et al., 2010). Efter analys av allt vårt funna material har vi kommit fram till att de sekvenser som används mest vid MS-diagnostik är: Fluid Attenuated Inversion Recovery (FLAIR),
kontrastförstärkt T1-viktad sekvens och fast spin-echo T2-viktad sekvens. Med hjälp av FLAIR sekvensen kan man se kortikala MS-lesioner bättre än vid andra MR sekvenser (Zivadinov, 2007). T2-viktade bilder kan identifiera antalet och graden av klinisk tysta MS- lesioner (Zivadinov, 2007; Barkhof,. 2002). T1-viktade bilder kan avslöja hypointensa svarta hål, som är ett tecken på kronisk neurodegeneration hos MS-patienter (Zivadinov, 2007).
Kontrast förstärkta T1-viktade bilder kan visa aktiv inflammation vid MS-sjukdomen (Zivadinov, 2007; Schmidt et al., 2011 ). MS-lesioner som syns på T1-bilder visade sig vara relaterad till utveckling av MS-klinisk bild (Zivadinov, 2007). Men de nämnda konventionella MR sekvenserna ger inte nödvändigtvis fullständigt information om graden av inflammation och underliggande neurodegenerativa förändringar (Zivadinov, 2007). Dessutom ger 2D eller 3D FLAIR sekvensen en bättre identifikation av kortikala, periventrikulära och infratentoriala MS-lesioner som kan studeras i bild 2 A & B (Zivadinov et al., 2008). Närvaro av en eller flera T1-hypointensa MS-lesioner och en eller flera periventrikulära lesioner har visat att vara mer känsliga och specifika än de så kallade McDonald kriterierna som skrevs 2005 för
dissemination av lesioner i tid och plats (bild 2, A). Förekomsten av T1-hypointens MS lesioner är ett starkt bevis för ställa diagnosen MS och även ett tecken till etablerad hjärnvävnadsskada (Verhey et al., 2011).
13
Bild 2. Axial T2-viktade FLAIR bild visar periventrikulär MS- lesioner (A) och kortikal (B) hyperintens vit substans MS-lesioner (C) Axial T2-viktade FLAIR hyperintens MS-lesioner i vit substans i cerebellum och pons område (D) Sagittal T2-viktade FLAIR bild visar
pericallosal hyperintens MS- lesioner (Zivadinov et al., 2007).
Kontrastförstärkta bilder är fem till tio gånger känsligare än kliniska fynd vid diagnostisering av MS. Kontrasten minskar T1-relaxationstiden av protonerna. Denna åtgärd ökar
signalstyrkan på T1-viktade bilder i områden där kontrasten tas upp (Zivadinov et al., 2005).
MS-lesioner som är mellan tre och åtta veckor gamla laddar kontrast, således kan
kontrastmedlet visa om förändringarna är färska eller inte (Bild 3). Gadolinium ökar MR- känsligheten för att upptäcka MS- sjukdomsaktivitet och fördubblar antalet MS-lesioner som kan detekteras (Tomassini & Palace, 2009). Med hjälp av kontrast undviks även
14
dubbelräkning av lesioner (Bonzano et al., 2009). T1-viktade bilder används ofta för
segmentering eftersom de producerar bra kontrast mellan hjärnparenkymet och CSF (Leigh et al., 2002). Det är relevant att använda kontrastmedel både vid förstagångsundersökning samt vid uppföljningar (Rovira et al., 2010).
Bild 3. Gadolinium förstärkt axial T1-viktade bilder från en 31 årig kvinna som visar MS- förstärkta lesioner (Zivadinov et al., 2007).
T2-viktade sekvenser är mycket känsliga när det handlar om detektion av nya MS lesioner i vit substans, och mindre känsliga vid detektion av lesioner i grå substans (Bild 4). Mest typiska områden i vit substans där lesioner förekommer är periventrikulära regionen, corpus callosum, posterior fossa och kortikal regionen (Zivadinov et al., 2007). T2-viktade bilder är
15
bra på att upptäcka nya MS lesioner som annars är klinisk tysta (Zivadinov et al., 2005;
Filippi et al., 2005; Zivadinov et al., 2007). Nackdelen med T2-fynden är att de lesioner som syns är ospecifika och kan inte skiljas från inflammation, ödem och axonal förlust (Yeh et al., 2009). Däremot är kontrastförstärkta T1-viktade bilder bra att visa demyelination tydligare (Yeh et al., 2009). T2-hyperintensa lesioner kan identifieras igenom Spin-echo, fast spin-echo och FLAIR (Zivadinov et al., 2007).
Bild 4. På T2-viktade bilder kan antalet och graden av MS lesioner identifieras. Vänster bild visar en lesion och höger bild visar två lesioner efter 3 månaders period, dissemination i tid (Zivadinov et al., 2007).
Närvaro av hypointensa eller periventikulära MS-lesioner är oerhört viktig för diagnostisering av sjukdomen. Närvaro av antingen en eller flera T1-viktade hypointensa lesioner eller
periventrikulära lesioner är associerade med en ökad sannolikhet för MS-diagnosen (Bild 5).
MS-diagnosen är mycket sannolik om lesioner upptäcks på båda dessa platser, oavsett ålder.
Även förekomsten av kontrastförstärkta lesioner i vit substans, intracallosal eller i hjärnstam indicerar stark misstanke om MS. Om det finns en eller flera lesioner vinkelrätt mot den långa axeln av corpus callosum, tyder det starkt på MS hos barn (Verhey et al., 2011).
Demyeliniserande MS-lesioner är lätt upptäckta som hyperintensa lesioner på T2-viktade bilder. Double inversion recovery sekvens är bra att upptäcka MS-lesioner i kortikal delen av gråa substansen innan klinisk bild av MS (Calabrese et al., 2010).
16
Bild 5. En jämföreles av axial T2-viktade FLAIR hyperintens MS-lesioner (A och B) och icke- kontrast axial T1-viktade hypointens (svart hål) MS-lesioner (C och D). Zivadinov et al., 2007.
Inversion Recovery
Inversion Recovery (IR) är en SE sekvens. Denna typ av sekvens bygger på hur
återuppbyggnad av magnetiseringsvektorn sker efter invertering. För att öka T1-kontrasten använder man inversion recovery, som börjar sekvensen med en 180°-puls, snarare än den mer vanliga 90°- RF-pulsen. IR-sekvens används också för att eliminera MR-signal från specifika vävnader igenom att välja TR som nollar signalen för den valda specifika vävnaden eller innehåll av vävnader, till exempel vätska i vävnader. Två viktiga kliniska användningar av IR-koncept är STIR-sekvensen och FLAIR-sekvensen (Bitar et al., 2006).
17
FLAIR står som nämnt för Fluid Attenuated Inversion Recovery, som titeln på sekvensen antyder så är detta en typ av IR sekvens som är utvecklad för att dämpa signalen från vätska, i detta fall cerebrospinalvätska (CSF). Sekvensen har lång inversionstid (TI), och detta göra att signalstyrkan från vävnad och vätska med långvarig T1-relaxationstid kan undertryckas. Det tillsammans med en lång TR gör att signalen från CSF blir kraftigt försvagad eller helt försvinner (van Waesberghe et al., 1996). Med en lång ekotid (TE) renderas en kraftigt T2- viktad bild, som synliggör MS-lesioner (Tomoko et al., 1999). Eliminering av signal från CSF vid FLAIR hjälper att upptäcka MS-lesioner i hjärnan som annars var svåra att detektera (Bitar et al., 2006). De ärr som bildas på nervbanorna vid MS är en slags sjuklig vävnad och dessa ärr kommer då synas som ljusa partier på MR-bilden. FLAIR är mycket känslig och visar förändringar supratentoriellt samt kortikala och subkortikala MS-lesioner (Filippi et al., 1996; Zivadinov et al., 2007). Den anses också vara den mest känsliga sekvensen för att se förändringar i vit substans speciellt i närheten av ventriklarna i hjärnan (Minagar, Gonzalez- Toledo, Pinkston, & Jaffe, 2005). FLAIR sekvensen tillämpas nu allmänt på MS-patienter på grund av dess höga känslighet för att detektera MS-lesioner (Zivadinov et al., 2007; Leigh et al., 2002). Nackdelen med FLAIR är att den är sämre på att visa förändringar som sker
infratentoriellt och MS-lesioner i ryggmärgen samt ger ibland falskt positiv om man använder lång TE (Rovira et al., 2010; Bilello et al., 2010).
Bastianello et al., (1997) gör i sin studie en jämförelse mellan sekvenserna FSE och FLAIR.
Studien är gjord på 30 patienter med diagnosen MS redan fastställd. CSE-sekvensen (Konventionell Spin-Echo) används som utgångspunkt för antalet MS-lesioner. Hur många lesioner som kunde upptäckas med FSE respektive FLAIR jämfördes sedan. För att upptäcka MS-lesioner på bilderna användes ett semi-automatiskt dataprogram kallat Dispimage. Den mängd MS-lesioner som upptäcktes på CSE-sekvensen var totalt 2583 st. FSE visade 2159 st av dessa och FLAIR visade 2570 st. Studien drar som slutsats att trots sekvensens
begränsning att hitta lesioner infratentorielt så är den mest tillförlitlig att bedöma den totala mängden av MS- lesioner.
Yousry et al., (1997) gör i sin studie en jämförelse mellan fyra olika sekvenser, konventionell spin-echo, fast spin-echo, fast fluid attenuated inversion recovery (FLAIR) och turbo gradient spin-echo. Sju patienter med MS har deltagit och resultatet har analyserats utav två utredare.
FLAIR-sekvensen visade sig vara betydligt känsligare än konventionella spinn-eko sekvenser i antalet lesioner som syns. Att detta är ett faktum framhävs som viktigt, främst för att
18
resultatet kan ge en mer precis långsiktig uppföljning av sjukdomsutvecklingen. Det kan också förbättra korrelationen av MR-resultatet med kliniska manifestationer av sjukdomen.
Rovira et al., (2010) har gjort en litteraturöversikt över området MR och MS där tanken med studien var att etablera rekommendationer för användandet av MR vid diagnostisering av MS.
Flera olika sekvenser vägs med fördelar och nackdelar. FLAIR-sekvensens höga känslighet att framställa lesioner framförallt juxtakortikalt och vid corpus callosum beskrivs väl. Studien har tagit fram protokoll av olika sekvenser att använda vid diagnostisering av MS där T1- viktad konstrat förstärkt sekvens, FSE T2-viktad sekvens och FLAIR är med.
I en annan studie jämfördes tre olika sekvenser double inversion recovery (DIR), phase- sensitive inversion recovery (PSIR) och FLAIR av Nelson et al., (2007). Den genomfördes på 16 patienter med diagnosen MS och resultatet analyserades av tre experter på området.
Identifieringen gjordes genom att varje lesion som fanns bedömdes enligt uppställda kriterier.
Tanken med studien var att se om en kombination av DIR+PSIR var bättre än FLAIR.
Resultat visar att båda dessa har hög känslighet att upptäcka lesioner och en viss fördel anligger DIR+PSIR. Framför allt DIR sekvensen används för att upptäcka MS-lesioner i grå substans av hjärnan (Filippi et al., 2009 ).
Även Geurts et al., (2005) jämför sekvenserna DIR med FLAIR samt spin-echo sekvens. Tio patienter med MS undersöktes. Två neuroradiologer granskade bilderna. Resultatet var att 1455 lesioner fanns på spin-echo sekvensen, 1714 lesioner av FLAIR och 1735 lesioner av DIR.
Bagheri et al., (2008) har gjort en jämförelse mellan två kontrastförstärkta sekvenser, FLAIR och T1-viktad bild. Studien analyserade även om det fanns skillnader mellan att köra
sekvenserna tidigt efter att kontrasten injicerats samt sent. 46 patienter var inkluderade och all data analyserades av två neuroradiologer. De bestämde antalet lesioner och även dess
placering, storlek och grad oberoende av varandra. Totalt upptäcktes 87 kontrastförstärkte lesioner. På tidigt T1-viktad bild sågs 62 av dessa men på sen T1-viktad bild fann 85 lesioner.
Tidig FLAIR fann 85 lesioner men sen FLAIR bidrog inte med mer information än de andra sekvenserna. Slutsatsen är att antingen sen T1-viktad bild eller tidig FLAIR sekvens bör används för att hitta tecken på aktiv MS-sjukdom
19
Tio patienter som hade diagnosen MS undersöktes med två olika sekvenser av Stevenson et al., (1997). I syfte med att se vilken av sekvenserna FLAIR och fast spin-echo (FSE) som är mest känslig på att detektera lesioner i hjärnan och ryggmärg. Resultatet visar att FLAIR påvisar fler lesioner i hjärnan än vad FSE gör. Den nackdelen som beskrivs med FLAIR är dess begränsningar att upptäcka lesioner vid posterior fossa och ryggmärgen. På dessa ställen är däremot en T2-viktad FSE sekvens känsligare på att upptäcka lesioner.
Vid STIR sekvensen användes en IR puls för att dämpa signal från fett. STIR sekvensen påverkas inte av icke-homogeniteter magnetfältet (Bitar et al., 2006). STIR föredras när det gäller detektion av MS lesioner i ryggmärgen (Bild 6) och skada på nerver som påverkar synen (Poonawalla et al., 2008; Zivadinov et al., 2007).
Bild 6. På T2-viktade bilder kan antalet och graden av MS lesioner identifieras. Vätska framträder som mörka partier på T1. Vid STIR sekvensen användes en IR puls för att dämpa signal från fett. STIR föredras när det gäller detektion av MS lesioner i ryggmärgen (Bitar et al., 2006).
Metoddiskussion
Metoddiskussionen ämnar värdera vårt tillvägagångssätt när vi genomförde vår studie (Friberg, 2006, s. 76). Våra valda studier har noggrant granskats och bevisgraderats, att det fanns enormt mycket skrivet om vårt ämne har gjort att det varit mycket tidskrävande. Detta har också medfört att det varit svårt att försöka välja ut de studier som är bäst mot vårt syfte.
Uppskattningsvis har vi gått igenom ett hundratal artiklar. De 28 artiklarna som vi valde ut
20
har vi gemensamt ansett innehålla de bästa bevisen mot vårt syfte. Med utgångspunkt från vår frågeställning och inklusionskriterier så användes metoden systematisk evidensbaserad litteraturöversikt för att få svar på vårt syfte. Den här metoden är den bästa att använda för att ge svar på vår typ av studie. Litteraturöversikt fungerar bra som en översikt av tidigare forskning, men den liksom andra metoder har sina nackdelar och fördelar. Fördelarna med en litteraturöversikt är att vi kan samla stora mängder av fakta, vetenskapliga artiklar och nya publicerade kunskaper i området. Den stora mängden av nya publicerade artiklar ger oss möjlighet att granska vad som är utforskat inom ett visst område, i vårt fall MS och MR.
Litteraturöversikt metoden hjälper oss att skaffa grundläggande kunskaper inom vårt område och ger ett bra utgångsläge för vidare forskning. Nackdelen med en litteraturöversikt kan vara att vi kan missa fakta inom vårt specifika område, på grund av att sökningar är baserades på ett urval av sökord: MR, Multiple sclerosis och sequences. Att det finns stora mängder av fakta tillgängligt som måsta läsas och bearbetas kan vara en fördel men kan också betraktas som en nackdel för att det kan vara mycket tidskrävande och kan orsaka att vi kan missa en del som kunde ha betydelse för studien. De utvalda 24 vetenskapliga artiklar hade ett brett urval av ålder och kön som styrker validiteten av de studierna. De flesta av artiklarna fanns på fulltext i olika databaser. De artiklar som inte var tillgängliga som fulltext i databaser fick vi beställa hem från Universitetsbiblioteket.
Resultatdiskussion
Konventionella MR åtgärder har bidragit med mycket för att få en bättre förståelse av MS- sjukdomen på den makroskopiska nivån. Men ännu har det inte bevisats en komplett bild av den underliggande patologin. Nyare MR teknik, inklusive T1-viktade hypointens lesioner (svart hål), resonansspektroskopi och CNS-atrofi mått, har möjlighet att fånga en mer övergripande bild av de olika vävnadsförändringar som orsakas av inflammation,
demyelinisering, axonal förlust och neurodegeneration av MS. Närvaro av kontrastförstärkta MS-lesioner är ett viktigt bevis att förutsäga MS hos vuxna patienter, men det har inte så stort värde vid MS diagnostisering hos barn. Magnetisering överföring bilder (Magnetization transfer imaging, MTI) används allt mer nu förtiden för att karakterisera utveckling av MS- lesioner och normala framträdande av hjärnvävnad. Magnetisk resonans spektroskopi kan också ge värdefull information om vävnadens biokemi, metabolism och funktion av hjärnvävnad och har kapacitet att avslöja nervskyddande mekanismer vid MS-sjukdom.
Upp till 10 % av MS-patienter upplever sina första MS-symptom innan de fyllt 16 år. Nyligen framtagna diagnostiska kriterier för MS hos barn har blivit publicerade (Verhey et al., 2011).
21
På grund av den höga frekvensen av MS-skov och risken för funktionshinder i ung ålder påverkar tidig upptäck av MS-lesioner hos barn deras livskvalitet enormt, vilket är utmaning för framtiden (Thomas et al., 2008). Det finns flera artiklar som gör försök att skapa
rekommenderade protokoll med sekvenser att använda vid MS-diagnostisering (Verhey et al., 2011). Lövblad et al., (2009) menar att dessa protokoll behöver omvärderas kontinuerligt pågrund av att utvecklingen av MR-kameror går snabbt. Deras artikel är framtagen efter ett expertmöte med radiologer och neurologer. De drar slutsatsen att användandet av dual-echo T2, FLAIR och T1 kontrastförstärkta bilder ska vara med i ett standardprotokoll. Det finns även andra sekvenser som är av vikt för att bland annat kunna skilja ut andra eventuella diagnoser än MS. Samma slutsatser dras i en studie av Simon et. al (2006) där de tar fram rekommendationer för MR-protokoll, och tar även upp 3D sekvenser. Användning av 3D FLAIR innebär förbättrad identifiering och detektion av MS-lesioner i supratentoriella och infratentoriella regioner (Polak et al., 2011). Atrofi av hjärna i både vit och grå substans sker tidigt hos MS patienter. Atrofi av hjärnan är svårare hos MS patienter som har typen sekundär progressiv MS. Det finns litteratur som rekommendrar T1-sekvensen för mätning av atrofi i hjärnan (Simon et al., 2006). Det finns också studier som tyder på att ung ålder vid
sjukdomens debut så är det större risk att utveckla atrofi av hjärnan. (Filippi et al., 2009). Av alla artiklar som vi har analyserat fick vi veta att ingen enskild bildsekvens kan vara helt tillförlitlig att säkerställa MS-diagnosen, utan en kombination av några lämpliga MR sekvenser bör används. Feldiagnostisering av MS har minskat tack vare användning av MR- bilder av hjärna och ryggmärgen som kan utesluta andra neurologiska sjukdomar som kan imitera MS (Simon et al., 2006). Det finns i dagsläget inga så kallade golden-standard kriterier för val av MR-sekvenser vid MS diagnostiseringar. Vår studie kan bidra till framtagandet av sådana kriterier. Vår studie kan dessutom tänkas vara av nytta när MR- protokoll för MS-diagnostisering skall upprättas.
22 Referenser
Artiklar markerade med * är med i analysen.
*Bagheri, M. H., Meshksar, A., Nabavizadeh, S. A., Borhani-Haghighi, A., Ashjazadeh, N., &
Nikseresht, A. R. (2008). Diagnostic value of contrast-enhanced fluid-attenuated inversion- recovery and delayed contrast-enhanced brain MRI in multiple sclerosis. Academic
Radiology, 15(1), 15-23. doi:10.1016/j.acra.2007.07.022.
*Barkhof, F. (2002). The clinico-radiological paradox in multiple sclerosis revisited. Current Opinion in Neurology, 15(3), 239-245.
*Bastianello, S., Bozzao, A., Paolillo, A., Giugni, E., Gasperini, C., Koudriavtseva, T., .Bozzao, L. (1997). Fast spin-echo and fast fluid-attenuated inversion-recovery versus conventional spin-echo sequences for MR quantification of multiple sclerosis
lesions. AJNR.American Journal of Neuroradiology,18(4), 699-704.
Berglund, E. & Jönsson, B.-A. (2007). Medicinsk fysik. Lund: Studentlitteratur.
*Bilello, M., Suri, N., Krejza, J., Woo, J. H., Bagley, L. J., Mamourian, A. C., Melhem, E. R.
(2010). An approach to comparing accuracies of two FLAIR MR sequences in the detection of multiple sclerosis lesions in the brain in the absence of gold standard. Academic
Radiology, 17(6), 686-695. doi:10.1016/j.acra.2010.01.019.
*Bitar, R., Leung, G., Perng, R., Tadros, S., Moody, A. R., Sarrazin, J., . . . Roberts, T. P.
(2006). MR pulse sequences: What every radiologist wants to know but is afraid to ask. Radiographics : A Review Publication of the Radiological Society of North America, Inc, 26(2), 513-537. doi:10.1148/rg.262055063.
Björklund, P-G. (2010) Magnetresonanstomografi - kort översikt. Tillgänglig 20111001 http://portal.omv.lu.se/Portal/student/200601/rskprog/rsk_200402/webbplatser/termin04_rsk/r sj043/kursmeddelanden/MRkompendium.
*Bonzano, L., Roccatagliata, L., Mancardi, G. L., & Sormani, M. P. (2009). Gadolinium- enhancing or active T2 magnetic resonance imaging lesions in multiple sclerosis clinical
23
trials? Multiple Sclerosis (Houndmills, Basingstoke, England), 15(9), 1043-1047.
doi:10.1177/1352458509106610.
Britton, M. (2005) Evidensbaserad medicin. Tillgänglig 20111110:
http://www.lakartidningen.se/pdf/abc_4414.pdf.
*Calabrese, M., Filippi, M., & Gallo, P. (2010). Cortical lesions in multiple sclerosis. Nature Reviews.Neurology, 6(8), 438-444. doi:10.1038/nrneurol.2010.93.
Chavhan, B G. (2007) MRI Made Easy. Kent: Anshan Ltd.
Ericson, E., & Ericson, T. (2002). Medicinska sjukdomar: Specifik omvårdnad, medicinsk behandling, patofysiologi (2, [omarb och uppdaterade] uppl ed.). Lund: Studentlitteratur.
Fagius, J., Andersen, O., Hillert, J., Olsson, T., Sandberg, M. (2007) Multipel Skleros.
Stockholm: Karolinska Institutet University Press.
*Filippi, M., Falini, A., Arnold, DL., Fazekas, F., Gonen, O., Simon, JH., Dousset, V., Savoiardo, M., Wolinsky, JS. (2005) White Matter Study Group: Magnetic resonance
techniques for the in vivo assessment of multiple sclerosis pathology: consensus report of the white matter study group. Journal of Magnetic Resonance Imaging; Jun;21(6):669-675.
*Filippi M, Rocca MA. (2005). MRI evidence for multiple sclerosis as a diffuse disease of the central nervous system. Journal of Neurology: 252 Suppl 5:v16-24.
*Filippi M, Agosta F. (2009). Magnetic resonance techniques to quantify tissue damage, tissue repair, and functional cortical reorganization in multiple sclerosis. Progress in Brain Research; 175:465-482.
Filippi, M., & Rocca, M. A. (2011). MR imaging of multiple sclerosis. Radiology, 259(3), 659-681. doi:10.1148/radiol.11101362.
Friberg, F. (2006). Dags för uppsats: Vägledning för litteraturbaserade examensarbeten.
Lund: Studentlitteratur.
24
*Geurts, J. J., Pouwels, P. J., Uitdehaag, B. M., Polman, C. H., Barkhof, F., & Castelijns, J.
A. (2005). Intracortical lesions in multiple sclerosis: Improved detection with 3D double inversion-recovery MR imaging. Radiology, 236(1), 254-260.
doi:10.1148/radiol.2361040450.
*Leigh, R., Ostuni, J., Pham, D., Goldszal, A., Lewis, B. K., Howard, T., . . . Frank, J. A.
(2002). Estimating cerebral atrophy in multiple sclerosis patients from various MR pulse sequences. Multiple Sclerosis (Houndmills, Basingstoke, England), 8(5), 420-429.
Litchfield, J. & Thomas, S. (2010) Promoting self-management of multiple sclerosis in primary care. Primary Health Care 20(2). 32-38.
Lovblad, K. O., Anzalone, N., Dorfler, A., Essig, M., Hurwitz, B., Kappos, L., Filippi, M.
(2010). MR imaging in multiple sclerosis: Review and recommendations for current practice.
AJNR. American Journal of Neuroradiology, 31(6), 983-989. doi:10.3174/ajnr.A1906.
McDonald, W. I., Compston, A., Edan, G., Goodkin, D., Hartung, H. P., Lublin, F. D., Wolinsky, J. S. (2001). Recommended diagnostic criteria for multiple sclerosis: Guidelines from the international panel on the diagnosis of multiple sclerosis. Annals of Neurology, 50(1), 121-127.
Miller, D. H., Filippi, M., Fazekas, F., Frederiksen, J. L., Matthews, P. M., Montalban, X., &
Polman, C. H. (2004). Role of magnetic resonance imaging within diagnostic criteria for multiple sclerosis. Annals of Neurology, 56(2), 273-278. doi:10.1002/ana.20156.
*Minagar, A., Gonzalez-Toledo, E., Pinkston, J., & Jaffe, S. L. (2005). Neuroimaging in multiple sclerosis. International Review of Neurobiology, 67, 165-201. doi:10.1016/S0074- 7742(05)67006-7.
Moore, E. A., Graves, M. J., Prince, M. R., McRobbie, D. W., & Ebooks Corporation.
(2006). MRI from picture to proton (2nd ed.). Leiden: Cambridge University.
*Nelson, F., Poonawalla, A. H., Hou, P., Huang, F., Wolinsky, J. S., & Narayana, P. A.
(2007). Improved identification of intracortical lesions in multiple sclerosis with phase- sensitive inversion recovery in combination with fast double inversion recovery MR
25
imaging. AJNR.American Journal of Neuroradiology, 28(9), 1645-1649.
doi:10.3174/ajnr.A0645.
Phillip, D-R Jr. (2009). Multiple sclerosis: Medical and psychosocial aspects, etiology, incidence, and prevalence. Journal of Vocational Rehabilitation 31, 75-82. doi:10.3233/JVR- 2009-0476.
Polak, P., Magnano, C., Zivadinov, R., & Poloni, G. (2011). 3D FLAIRED: 3D fluid attenuated inversion recovery for enhanced detection of lesions in multiple
sclerosis. Magnetic Resonance in Medicine: Official Journal of the Society of Magnetic Resonance in Medicine / Society of Magnetic Resonance in
Medicine, doi:10.1002/mrm.23289; 10.1002/mrm.23289.
*Poonawalla, A. H., Hou, P., Nelson, F. A., Wolinsky, J. S., & Narayana, P. A. (2008).
Cervical spinal cord lesions in multiple sclerosis: T1-weighted inversion-recovery MR imaging with phase-sensitive reconstruction. Radiology, 246(1), 258-264.
doi:10.1148/radiol.2463061900.
*Rovira, A., Tintore, M., Alvarez-Cermeno, J. C., Izquierdo, G., & Prieto, J. M. (2010).
Recommendations for using and interpreting magnetic resonance imaging in multiple
sclerosis. [Recomendaciones para la utilizacion e interpretacion de los estudios de resonancia magnetica en la esclerosis multiple] Neurologia (Barcelona, Spain), 25(4), 248-265.
Sahraian, M. A., & Eshaghi, A. (2010). Role of MRI in diagnosis and treatment of multiple sclerosis. Clinical Neurology and Neurosurgery, 112(7), 609-615.
doi:10.1016/j.clineuro.2010.03.022.
*Schmidt, P., Gaser, C., Arsic, M., Buck, D., Forschler, A., Berthele, A., Muhlau, M. (2011).
An automated tool for detection of FLAIR-hyperintense white-matter lesions in multiple sclerosis. NeuroImage, doi:10.1016/j.neuroimage.2011.11.032.
Scott A, Huettel,. Allen, W, Song,. & Gregory McCarthy, (2004). Functional Magnetic Resonance Imaging. Sunderland,Massachuset U.S.A.
26
Segesten, K. (2006) Att bidra till evidensbaserad omvårdnad med grund i analys av
kvantitativ forskning. I Friberg, F. (Red.), Dags för uppsats: Vägledning för litteraturbaserade examensarbeten. Lund: Studentlitteratur.
Simon, J. H., Li, D., Traboulsee, A., Coyle, P. K., Arnold, D. L., Barkhof, F., Wolinsky, J. S.
(2006). Standardized MR imaging protocol for multiple sclerosis: Consortium of MS centers consensus guidelines. AJNR. American Journal of Neuroradiology, 27(2), 455-461.
Soelberg Sorensen, P. (2004). Early-stage multiple sclerosis : What are the treatment options? Drugs, 64(18), 2021-2029.
*Stevenson, V. L., Gawne-Cain, M. L., Barker, G. J., Thompson, A. J., & Miller, D. H.
(1997). Imaging of the spinal cord and brain in multiple sclerosis: A comparative study between fast FLAIR and fast spin echo. Journal of Neurology, 244(2), 119-124.
Thompson, A. J., Polman, C. H., Miller, D. H., McDonald, W. I., Brochet, B., Filippi M Montalban, X., & De Sa, J. (1997). Primary progressive multiple sclerosis. Brain: A Journal of Neurology, 120(6), 1085-1096.
Thomas, T., & Banwell, B. (2008). Multiple sclerosis in children. Seminars in Neurology, 28(1), 69-83. doi:10.1055/s-2007-1019129.
* Tomassini, V., & Palace, J. (2009). Multiple sclerosis lesions: Insights from imaging techniques. Expert Review of Neurotherapeutics, 9(9), 1341-1359. doi:10.1586/ern.09.83.
*Tomoko, O., Yukunori, K., Yoshinori, S., Takeshi, S., Toshinori, H., Ichiro, I., Luxia, L., &
Mutsumasa, T. (1999), Brain lesions: when should fluid-attenuated inversion-recovery sequences be used in MR evaluation? Radiology, 212(3), 793-798.
*van Waesberghe, J. H., Castelijns, J. A., Weerts, J. G., Nijeholt, G. J., Hillegers, J. P., Polman, C. H., & Barkhof, F. (1996). Disappearance of multiple sclerosis lesions with severely prolonged T1 on images obtained by a FLAIR pulse sequence. Magnetic Resonance Imaging, 14(2), 209-213.
27
*Verhey, L. H., Branson, H. M., Shroff, M. M., Callen, D. J., Sled, J. G., Narayanan, S., . . . for the Canadian Pediatric Demyelinating Disease Network. (2011). MRI parameters for prediction of multiple sclerosis diagnosis in children with acute CNS demyelination: A prospective national cohort study. Lancet Neurology, 10(12), 1065-1073. doi:10.1016/S1474- 4422(11)70250-2.
Willman, A., Stoltz, P., & Bahtsevani, C. (2006) Evidensbaserad omvårdnad - en bro mellan forskning och klinisk verksamhet. Lund: Studentlitteratur.
Wu, X. (2005). Multiple Sclerosis: MRI Diagnosis, Potential treatment and tuture potential for nanoparticle application. Doctoral dissertation, Universitetsservice US-AB, Stockholm.
*Yeh, E. A., Weinstock-Guttman, B., Ramanathan, M., Ramasamy, D. P., Willis, L., Cox, J.
L., & Zivadinov, R. (2009). Magnetic resonance imaging characteristics of children and adults with paediatric-onset multiple sclerosis. Brain : A Journal of Neurology, 132(Pt 12), 3392- 3400. doi:10.1093/brain/awp278.
*Yousry, T. A., Filippi, M., Becker, C., Horsfield, M. A., & Voltz, R. (1997). Comparison of MR pulse sequences in the detection of multiple sclerosis lesions. AJNR. American Journal of Neuroradiology, 18(5), 959-963.
* Zivadinov, R. (2007). Can imaging techniques measure neuroprotection and remyelination in multiple sclerosis? Neurology, 68(22 Suppl 3), S72-82; discussion S91-6.
doi:10.1212/01.wnl.0000275236.51129.d2.
*Zivadinov, R., & Leist, T. P. (2005). Clinical-magnetic resonance imaging correlations in multiple sclerosis. Journal of Neuroimaging : Official Journal of the American Society of Neuroimaging, 15(4 Suppl), 10S-21S. doi:10.1177/1051228405283291.
* Zivadinov, R., & Cox, J. L. (2007). Neuroimaging in multiple sclerosis. International Review of Neurobiology, 79, 449-474. doi:10.1016/S0074-7742(07)79020-7.
* Zivadinov, R., Stosic, M., Cox, J. L., Ramasamy, D. P., & Dwyer, M. G. (2008). The place of conventional MRI and newly emerging MRI techniques in monitoring different aspects of
28
treatment outcome. Journal of Neurology, 255 Suppl 1, 61-74. doi:10.1007/s00415-008-1009- 1.
29
Bilaga 1.
Nettomagnetisering
MR-tekniken mäter inte enstaka kärnor, det som mäts kallas nettomagnetisering. Summan av magnetiska moment från kärnspin med olika inriktning är nettomagnetisering. Storleken på nettomagnetisering kommer stå i proportion till skillnaden i antalet spinn i det parallella och antiparallel läget (Berglund & Jönsson, 2007, s. 100). Ju mer spinn på det parallella läget, desto större nettomagnetisering. Jämfört med huvudmagnetfältet är den mycket liten, och kan inte mätas, utan den måste påverkas att peka i en riktning som är vinkelrät mot
huvudmagnetfältet. Detta uppnås genom att tillföra protonerna energi genom att sända in en radiofrekvent puls (RF-puls) med samma frekvens som protonerna precesserar med (Scott et al., 2004, s.53).
Larmorfrekvens och RF-puls
Vid bildtagning med magnetkameran exciteras väteatomkärnorna i ett valt snitt med
radiopulser. Excitation betyder att atomkärnorna tar upp energi ur radiopulser och övergår till ett högre energitillstånd. När radiopulsen stängs av, går de exciterade atomkärnorna tillbaka till sin tidigare lägre energinivå och sänder ut signaler som kan omvandlas till bild (Björklund, 2010, s. 3). Frekvensen med vilken protoner precesserar kallas Larmorfrekvens.
Larmofrekvensen är direkt proportionell mot styrkan på magnetfältet enligt den här formeln:
0
0 B
f
f är den erhållna resonansfrekvensen. 0
är den gyromagnetiska konstanten för varje grundämne.
B är det pålagda magnetfältet. 0
Den gyromagnetiska storheten är en unik konstant for varje grundämne. Den talar om vilken resonansfrekvens ett ämne kan få vid ett givet magnetfält. Larmorfrekvensen för väte är 42,58 MHz/T. Endast de väteprotoner som fyller resonansvillkoret kommer att exciteras av RF-pulsen med samma frekvens och då ge upphov till bild (Björklund, 2010, s. 2).
Efter att en RF- puls skickas in som är anpassad så att den vrider nettomagnetiseringen exempelvis 90 grader, kommer spinnen att vrida sig vinkelrätt mot magnetfältet. Direkt efter excitationen kommer spinnen att börja relaxera tillbaka till sitt ursprungsläge. De relaxerar tillbaka med en precesserande rörelse och här delar man in magnetkomponenten i två delar,
30
T1- respektive T2-relaxation (Scott et al., 2004, s. 52-54). Dessa relaxationstider skiljer sig åt på det sättet att T1 är longitudinell relaxation och T2 är transversell relaxation. T1-relaxation handlar om den tid det tar för spinnen att återgå till 63 % av sitt ursprungsvärde. T1-tiden påverkas av vävnadens sammansättning, struktur och omgivning (Chavhan, 2007, s. 16).
Högre magnetfält medför längre T1 samt små molekyler (vatten) behöver längre tid för att bli av med energin medför längre T1 (Björklund 2010, s. 5). T2-relaxation sker när protonernas spinn påverkar varandra som orsakar att protonerna förlorar sammanhållning till varandra . Tiden representerar hur länge det tar för den transversella magnetiseringen att minska till 37
% av sitt ursprungliga värde. T2 tiden är också den vävnadsspecifik. T1- och T2-relaxation sker samtidigt men inte med samma hastighet, de är oberoende av varandra. T2 har alltid kortare tid än T1 (Berglund & Jönsson, 2007, s. 109). Denna signal som sänds ut efter
relaxation kan registreras med hjälp av en radiomottagare. Tre grundläggande egenskaper hos vävnader avgör hur de kommer att se ut på MR bilder. De tre grundläggande egenskaper är relaxationstiderna T1, T2 och protondensitet. Beroende på vilken effekt eller egenskap vi vill uppnå så väljs olika repetitionstider (TR) och ekotider (TE). TR är tiden mellan upprepade RF-excitationer och TE, är tiden mellan excitation med RF-pulsen och mätningen av
mottagandet av ekot. Att specifika vävnader kan framhävas på bilder, det kallas att bilderna är viktade. Orsaken till att viss viktning är önskvärd är för att undvika effekterna av de andra viktningarna (Björklund, 2010, s. 17; Berglund & Jönsson, 2007, s. 109).
