在常規 MR影像上， NMO患者脊髓病變主要累及脊髓中央灰質區域，腦部病變主要分布在下丘腦、第三、第四腦室周圍富含水通道蛋白 4（ aquaporin 4， AQP-4）的區域。

     上述相對特異性的 MRI表現為 NMO的影像診斷提供了證據，但仍需大宗病例的觀察。 MR功能成像為研究 NMO腦部變化的模式、發生機制等方面的問題提供了契機。 DTI可以早期發現 NMO患者看似正常腦實質的隱匿性改變，磁化傳遞成像（ magnetization transfer imaging， MTT）技術研究發現 NMO患者腦部看似正常腦灰質磁化傳遞率降低，基于體素的形態測量學（voxel-based morphometry， VBM）技術可以敏感地探測到 NMO患者腦部體積的變化，靜息態腦功能成像（resting-state functional MRI）可以評估 NMO患者靜息狀態下異常的腦部活動。

      常規 MRI及其他 MRI相關新技術的應用可以全面評價 NMO的中樞神經系統受累特點，對其早期診斷、治療及病情監測具有重要意義。

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