肌萎缩性侧索硬化( amyotrpnic lateral sclerosis, ALS)是一种缓慢进行性运动神经元疾病, 首要侵略脊髓前角、脑干和额叶皮质运动神经元, 导致其发作进行性改动而引起相应的上、下运动神经元危害, 临床体现首要为肌肉逐步萎缩与进行性肢体瘫痪, 俗称“渐冻人”，发病机制没有彻底清晰。
常用药物为谷氨酸开释按捺剂利鲁唑，能延伸ALS 患者生存期2-3个月，但无法改动其肌力。约10%的患者存在基因突变，别的90%的患者为发出病例。ALS的确诊首要依赖于逐步加剧的临床症状、神经生理学、神经印象学查看，并扫除其它疾病。
ALS临床体现因人而异，存在几种体现亚型，如单纯上运动神经元病变（原发脊髓侧索硬化症）、单纯下运动神经元病变（渐进性肌肉萎缩）及其它几种中心过渡型。超越50%的患者有认知妨碍，其体现各异，如额颞叶发呆、举动妨碍等。
现在，印象学对ALS的研讨首要会集在3个范畴。榜首，经过印象学查看发现其结构与功用的改动，该发现标明患病的不一起期部分及远隔神经通路的功用反常；第二， MRI和放射性示踪剂成像可发现ALS患者中枢神经体系的改动，进步确诊的精确度和灵敏度。第三、这些技能未来在临床运用和研讨范畴都能够作为点评运动性或非运动性损害的手法。
结构性改动
T1WI成像
T1WI成像能够具体反映局灶性脑萎缩，这是ALS患者脑改动的要害特征。依据体素的形态学剖析在研讨初级运动皮质区、运动前区皮层的萎缩方面发作了前后矛盾的成果，这首要是因为样本巨细、图画后处理、统计剖析的不同，一起也与患者的临床体现、认知功用、遗传特征有联络。相反，依据体表的形态学剖析闪现ALS患者初级运动皮层变薄。而且，很多研讨闪现额颞叶发呆的ALS患者比单纯运动型ALS患者额、颞、顶叶的萎缩更严峻。
分散张量成像
ALS患者的首要病理改动是白质退变，特别是皮质脊髓束和胼胝体。ALS患者的分散张量成像闪现皮质脊髓束的FA值（各向异性分数）减低、MD值（均匀分散率）升高，这与疾病的严峻程度及疾病开展相关。胼胝体的中后部FA值下降、额颞叶的FA值下降、MD值升高，这些发现来自ALS患者与对照组的组间比照。
磁共振波谱（MRS）
1H-MRS能够发现神经元的缺失，ALS患者的1H-MRS闪现初级运动皮质区N-乙酰天门冬氨酸（NAA）的浓度或许NAA:Cr，NAA:Cho，NAA:( Cr + Cho)比值削减，而且颅内的皮质脊髓束、脑干NAA：Cr，NAA：Cho的比值也在削减。而且，初级运动皮质区的NAA浓度与疾病严峻程度及开展有关。最终，初级感觉皮质区、丘脑、基底节区、额顶叶的NAA浓度也在下降。
可是关于ALS患者的1H-MRS有待于未来进一步研讨。初级运动皮质区高谷氨酰胺浓度提示ALS患者神经兴奋性过高。兴奋剂（增多的谷氨酰胺）和按捺剂（削减的r-氨基丁酸）间的不平衡也参加了ALS的发病机理。
脊髓MRI
ALS患者的典型特征是由皮质脊髓束退变及下运动神经元削减形成的颈髓损害。脊髓的印象学查看比较有挑战性，因为该区域磁场不均一、椎管有用矢状径较小及心脏的运动。
尽管存在这些技能难题，但最近高端的磁共振线圈及快速扫描技能进步了研讨的牢靠性。MRI分散张量成像闪现脊髓远端的FA值存在较大差异，这一研讨证明了ALS患者神经退行性变的假说，前期的退行性变或许发作在脊髓远端而不是脑。
功用磁共振
静息态功用磁共振
关于ALS患者的静息态功用磁共振研讨闪现感觉与运动、认知与行为脑内网络结构之间的联络削减。其它的研讨清晰了躯体感觉和运动外区功用联络增多。两种说法来解说ALS患者的这种状况，榜首，为了代偿纤维结构的缺失；第二，与部分按捺性神经环路的缺失有关。
现在，关于ALS患者MRS的研讨首要会集于感觉运动网络，而与脑功用结构区有关的皮质区有待进一步研讨。
使命态功用磁共振
在ALS患者使命态功用磁共振手指运动小样本研讨中发现患者的双侧大脑半球脑初级运动皮质区、运动前区活泼,基底节区、小脑等运动学习区激活，这些改动或许是对初级运动皮质区锥体细胞削减、按捺性神经元功用减低的代偿性改动。
使命态功用磁共振证明了ALS累及多体系的认知和情感处理进程。当ALS患者履行言语使命及社会情感的处理时，大脑的活动区域就会改动。
放射性示踪剂成像
上世纪80年代，神经心理学家认识到ALS与发呆，特别是额颞叶发呆的联络，所以PET和SPECT用来研讨这些病变的代谢、血流和受体的改动。1987年，18 F-FDG PET发现ALS患者大脑皮层和基底节区葡萄糖代谢减低，而且和病程、肌萎缩、言语不流通相关。
90年代，15O-PET被广泛用来研讨额叶皮质的改动，研讨闪现该区域履行功用时反响减低，并证明了ALS和额颞叶发呆间病理改动的相似性。别的，123I SPECT、99mTc SPECT 闪现ALS患者额叶、运动皮层的血流减低，与认知功用减低程度相关。此外，SPECT还发现在未发作认知功用妨碍的患者中额叶中已呈现神经元海绵样变性、神经元缺失。
相反，中脑、颞叶呈现高代谢，特别是在有脊髓症状的患者中，这或许和运动神经周围的星形胶质细胞增生有关。同理，激活的小神经胶质细胞表达的苯二氮卓类抗体上升。这种观念被初级运动皮层的神经胶质细胞发作的肌醇水平升高（由MR波谱发现）证明。
11C- -PET研讨闪现发出型ALS患者、原发性脊髓侧索硬化患者的锥体细胞、按捺性神经元中广泛散布着GABA-A受体亚型。这些研讨闪现运动区和额叶皮层吸取削减，与fMRI的发现共同。
运动和额叶皮层选择性受体血清素-1A吸取削减进一步证明了ALS神经元削减，导致了其对锥体细胞的按捺作用减低，按捺作用减低导致了兴奋性升高。11C-氟马西尼吸取削减与言语和书写过错有关，这也证明了11C-氟马西尼在认知中的作用。
ALS的功用性研讨发现该病的多体系改动，这是对运动区损害的代偿性反响，一起反映了该病延伸的或许的解剖途径。
联络临床
传统的MRI所得信息较少，其确诊价值仅限于扫除其它疾病，尽管皮质脊髓束高信号及初级运动皮层的T2WI低信号环常置疑ALS，但其灵敏性及精确性都较低。
有研讨闪现在个别水平初级运动皮层皮质变薄能够作为较灵敏的确诊目标。MR弥散加权成像对ALS确诊的灵敏性仅65%、特异性67%。在更大ALS样本中，NAA:Cr目标的灵敏性为86%，但特异性低，仅37%。
Myo：NAA灵敏性较好为71%，特异性93%。磁共振波谱与磁共振弥散张量成像相结合能够进步对上运动神经元病变的确诊灵敏性。尽管功用磁共振受限于小样本，但其灵敏性和特异性都很有期望进步。
最近两项别离包含195和70例患者的研讨闪现18F-FDG-PET或许是ALS确诊的有力查看。除了运动区和运动外区低代谢、中脑和颞叶皮层中部高代谢，18F-FDG-PET确诊ALS的精确性是93%。
神经印象学差异ALS的表型和反常变异型
在ALS患者和其它运动神经元病变中，越来越多的依据标明脑白质病理改动不同。比方，在原发性脊髓侧索硬化中，最严峻的反常为胼胝体运动纤维。弥漫性脑白质病变、额叶NAA：Cr份额下降都与认知功用妨碍有关。相反，因为星形胶质细胞增生形成的高代谢或许作为发病标志。ALS是仅有脑白质高代谢的神经退行性病变，这一特色可与其它疾病鉴别开。
用PET对30例发出ALS患者、一起患有ALS和FTD的患者、C9orf72突变型患者进行研讨，成果闪现C9orf72突变型患者存在广泛的皮层和皮层下病变，临床症状更严峻，并累及额颞叶。
神经印象学作为疾病开展的标志
神经印象学能够全面闪现运动外区劳累的区域，能够提醒结构改动怎么影响功用改动，因而有望成为疾病开展的标志。
结构性T1WI成像
四例小样本纵向研讨评价脑萎缩的状况，成果闪现初级运动皮层发作渐进性损害，但该发现还没有被其它研讨证明，与临床体现的联络还不清晰。有两项研讨发现，疾病进程越快，其脑萎缩的速度也越快。脑皮层越薄，其病程越短，两者呈非线性相关。
MR弥散加权成像
研讨闪现MR弥散加权成像能够追寻脑白质的改动，具有猜测价值。一项研讨发现了渐进性萎缩的患者皮质脊髓束、胼胝体、额颞叶的某些区域在弥散加权成像上发作改动。这些研讨没有考虑患者的认知水平缓基因问题，只要两项与正常人的对照研讨中考虑了年纪要素。
磁共振波谱
磁共振波谱被用来检测利鲁唑、肌氨酸、米诺环素对脑代谢的医治作用，但该研讨短少未医治组的对照。开端研讨发现ALS患者颈髓萎缩随病程开展，但短少其它研讨的证明。MR弥散加权成像能够评价颈髓萎缩的程度。
颈髓的各向异性分数（FA值）和疾病的严峻程度、最大肺活量具有相关性。9个月后，颈髓的各向异性分数和均匀弥散度都下降。NAA：（Cr+Myo）和肌萎缩性侧索硬化症的功用评分、最大肺活量具有相关性。
MRI和放射性物质成像的误区
尽管ALS的印象学研讨取得了很大成果，但所宣布的研讨成果都存在误区。许多研讨成果中呈现的差异是因为患者临床体现、种族特性形成的，特别是印象查看时所在的病程，神经生物学材料闪现需求收集临床同质的患者进行印象研讨。
更重要的是，没有PET和SPECT对ALS患者的纵向研讨，已进行的几项研讨都存在局限性，这些局限性包含样本过小、短少卡路里的核算等。收集相同病程进行纵向研讨，阳性发现较少，需求长时间调查，MR体现无法解说随访中的问题及疾病的严峻性。上述局限性相同适用于PET和SPECT，这两项技能的空间分辨率低，也影响了对功用区的精确定位。
定论和未来方向
MRI和放射性示踪剂成像能够评价ALS活体的结构和功用改动。尽管其办法和原理不同，但研讨成果共同。初级运动皮层和胼胝体都存在结构和功用的损害，MRI和PET发现皮质脊髓束退变、神经胶质细胞增生，除了经典部位，并向额叶、感觉运动区、运动前区、丘脑、中脑延伸。
而且，ALS患者病变方式多样，特别方式C9orf72突变型已被发现，该类型以运动皮层及皮层下未劳累及为特征。MRI和FDG-PET的确诊价值开端闪现，但需求进一步研讨证明。最终，几项MR纵向研讨证明MR或许作为运动区、运动外区萎缩变薄等疾病开展的标志，但需求更多的数据将这些发现运用于临床。
未来的研讨应包含更大的样本含量，抱负样本是刚确诊的患者，需求至少12个月的纵向研讨来进行多形式（包含结构和功用）的评价。PET-MRI技能在及时评价病变结构功用改动方面具有要害作用。PET和SPECT的功用研讨在神经萎缩前就能够发现其功用失调、神经胶质增生。运用放射性示踪技能、查看受体密度能够发现ALS的亚型、猜测患者的预后，并有望对其进行医治 。
公正地说，脑3T 1H-MRI技能和主动后处理软件在ALS多中心和纵向研讨中具有很大潜力。可是，为了使研讨成果更牢靠，数据的多中心处理是极为必要的。
神经印象能够对有ALS基因突变并有开展成ALS风险的患者进行纵向亚临床研讨，这些研讨有或许在亚临床阶段呈现运动和认知妨碍前对患者进行确诊。
最终，MRI和放射性示踪剂成像能够依据患者的疾病开展速度对其进行风险度分级，进而优化医治计划、下降医治本钱、改进药物实验的规划，并进行个别化医治。
