Количественная оценка микроскопического повреждения с помощью диффузионно-тензорной визуализации в модели диффузного аксонального повреждения у крыс

Диффузное аксональное повреждение (ДАП) — наиболее частое последствие тяжёлой черепно-мозговой травмы, существенно способствующее развитию неврологического дефицита. Однако при conventional методах визуализации его трудно диагностировать и характеризовать неинвазивно. В настоящем исследовании проведена валидация визуального и статистического методов анализа данных диффузионно-тензорной визуализации (DTI) в сравнении с результатами патоморфологического и электронно-микроскопического исследований в модели ДАП у крыс в нескольких местах преимущественного поражения и в различные сроки после травмы. Два параметра DTI — фракционная анизотропия (FA) и осевая диффузия (AD) — достоверно снижались в период с 12 ч до 5 суток после травмы, что соответствовало аксональному повреждению, подтверждённому патоморфологически. На 7-е сутки после травмы FA оставалась сниженной, тогда как AD псевдонормализовалась, а радиальная диффузия повышалась. Временные изменения параметров DTI наблюдались в нескольких местах преимущественного поражения; выраженность этих изменений достоверно коррелировала с тяжестью аксонального повреждения, визуализированного гистологически и оценённого по интегральной оптической плотности иммуногистохимически окрашенных повреждённых аксонов с применением количественной стереологии. Хотя анатомические T2-взвешенные магнитно-резонансные изображения не выявляли патологических сигналов в очагах микроскопического повреждения, с помощью DTI удавалось непосредственно обнаруживать и характеризовать аксональное повреждение в каждый из исследованных сроков. Полученные результаты свидетельствуют о значительном потенциале DTI как неинвазивного метода количественной диагностики и оценки микроструктурного повреждения при экспериментальном и клиническом исследовании ДАП. Этот метод может помочь точно оценить распространённость аксонального повреждения, выявить наиболее тяжёлые очаги преимущественного поражения, определить примерную давность травмы и контролировать патологический процесс на ранних этапах после повреждения.