Utilizzo dell'Arterial Spin Labeling nello studio delle alterazioni perfusionali e morfostrutturali cerebrali in pazienti affetti da sclerosi multipla e decadimento cognitivo

Background: Multiple sclerosis (MS) is an autoimmune neurodegenerative disease that affects the central nervous system. The symptomatology of the disease may include motor disability and cognitive impairment (CI). Accurate assessment of cerebral perfusion is essential to understanding the pathophysiology of MS and monitoring disease progression. Arterial Spin Labeling (ASL) is a non-invasive imaging technique that provides quantitative measures of brain perfusion without the use of contrast agents. Aims: To evaluate the applications of ASL and its possible uptake in the analysis of cerebral perfusion in patients with MS and CI, focusing on pathological changes affecting the white matter (WM) and the gray matter (GM). Materials and Methods: The design of this study is based on a literature review of scientific papers selected according to the PRISMA method. The articles have been organized in a data extraction table and compared with national and international guidelines. Results: The research shows that ASL offers a promising alternative to traditional gadolinium-based perfusion imaging. Studies indicate that ASL can provide an accurate assessment of perfusion and the degree of cognitive decline. Conclusions: This thesis provides an overview of the state of the art of ASL and its many clinical applications, such as for dementia, cardiovascular disease, epilepsy. The results indicate that ASL is a promising imaging technique that can contribute to the understanding of MS pathophysiology, evaluation of treatment effectiveness and degree of cognitive impairment. However, further research is needed to standardize ASL protocols and consolidate their clinical application. Overall, this thesis emphasizes the crucial role of ASL in brain imaging in MS and paves the way for further developments in the diagnosis and management of this complex neurological pathology. Keywords: arterial spin labeling (ASL), magnetic resonance imaging (MRI) cerebral perfusion, multiple sclerosis (MS), white matter (WM), gray matter (GM), cognitive impairment (CI).

Background: La sclerosi multipla (SM) è una malattia neurodegenerativa autoimmune che colpisce il sistema nervoso centrale. La sintomatologia della malattia è molto varia e può comprendere disabilità motoria e decadimento cognitivo (CI). La valutazione accurata della perfusione cerebrale è fondamentale per comprendere la patofisiologia della SM e monitorare la progressione della malattia. L'Arterial Spin Labeling (ASL) è una tecnica di imaging non invasiva che offre la possibilità di misurare la perfusione cerebrale in modo quantitativo senza l'uso di agenti di contrasto. Scopo: Lo scopo di questa tesi è valutare l'utilizzo odierno dell'ASL e la sua possibile applicazione nell'analisi della perfusione cerebrale in pazienti con SM e CI, focalizzandosi sulle alterazioni patologiche che affliggono la sostanza bianca (WM) e la sostanza grigia (GM). Materiali e Metodi: La conduzione di questa ricerca è stata basata su una revisione della letteratura scientifica attraverso articoli selezionati secondo il metodo PRISMA. Il materiale di studio è stato organizzato in una tabella di estrazione dei dati e comparato con le linee guida nazionali ed internazionali. Risultati: Dalla revisione della letteratura emerge che l'ASL offre una promettente alternativa all'imaging perfusionale tradizionale basato su gadolinio. Gli studi indicano che l'ASL può fornire una valutazione accurata della perfusione e del grado di declino cognitivo. Conclusioni: Questa tesi fornisce un'ampia panoramica sullo stato dell’arte dell'ASL e sulle sue numerose applicazioni cliniche, come la demenza, le malattie cardiovascolari, l’epilessia. I risultati indicano che l'ASL rappresenta una tecnica di imaging promettente che può contribuire alla comprensione della fisiopatologia della SM, della valutazione dell'efficacia dei trattamenti e del grado di declino cognitivo. Tuttavia, sono necessarie ulteriori ricerche per standardizzare i protocolli ASL e consolidarne l'applicazione clinica. Nel complesso, questa tesi sottolinea il ruolo cruciale dell'ASL nell'ambito dell'imaging cerebrale nella SM e apre la strada a ulteriori sviluppi nella diagnosi e nella gestione di questa complessa patologia neurologica.