التصوير بالرنين المغناطيسي الانتشار في ضغط الحبل الشوكي المزمن
مايو 7, 2019
هنا ، نقدم بروتوكولا لتطبيق معلمات التصوير النشر موتر لتقييم ضغط الحبل الشوكي.
التفاصيل التشريحية في الهيكل المجهري للحبل الشوكي التي يقدمها التصوير بالرنين المغناطيسي التقليدية لا تقدير دقيق لتلف الخلايا العصبية الفعلية أو إمكانية الانتعاش العصبي في المرضى المزمنين ضغط الحبل الشوكي. قد يساعدنا التصوير المتشدّد الانتشاري على الحصول على معلومات أكثر تحديداً عن طريق الكشف عن التغير في البنية المجهرية في الأنسجة عن طريق انتشار جزيئات الماء. يمكن أن يسبب ضغط الحبل الشوكي المزمن تلفًا متكررًا في الحبل الشوكي ، مما يؤدي إلى تغير في الأنسجة في الألياف العصبية المصب.
يمكن تصور هذا التغيير مع DTI. DTI هو تقنية حساسة يمكن أن توفر مقياسا للاتجاه وحجم انتشار جزيئات الماء في الأنسجة. هنا، نحن نبرهن على تطبيق معلمات التصوير تنور الانتشار في تقييم الحبل الشوكي المضغوط للاستخدام في الماسحات الضوئية التصوير بالرنين المغناطيسي السريري عالية الأداء التي تعمل بنظام MR 3.0T.
قبل البدء في إجراء التصوير، وتوفير سدادات الأذن للمشارك ومساعدة المشارك في وضعية مريحة. وضع لفائف الرأس / الرقبة على منطقة عنق الرحم ومعلم على مستوى غضروف الغدة الدرقية. عندما يكون المشارك في موضعه، استخدم صدى تدرج الانزعاج السريع للحصول على خرائط موضعية محورية وترهلية وإكلية.
حدد موقع مستوى القوس المرجح T2، وانسخ ولصق خط تحديد المواقع المرجح T1 القوسي إلى خط تحديد المواقع المرجح T2 باستخدام خرائط موضع الإكليل للتأكد من أن خط الأساس لتحديد المواقع موازٍ للقناة الشوكية. تعيين T1-و T2-المرجح مجال الرؤية إلى 240 في 240 ملليمتر، حجم voxel إلى واحد بنسبة 0.8 في ثلاثة ملليمترات ، وفجوة الشريحة إلى 0.3 ملليمتر ، وسمك الشريحة إلى ثلاثة ملليمترات ، وعدد الإثارة إلى اثنين ، واتجاه أضعاف إلى القدمين الرأس ، ووقت صدى التكرار إلى 10 أكثر من 700 مللي ثانية للحقل المرجح T1 ، و 101 على 2 ، 500 حقل T2-المرجح. ثم، الحصول على تسع صور القوس التي تغطي الحبل الشوكي العنقي بأكمله، ووضع خط تحديد المواقع المحوري على صورة T2 W القوس.
بعد ذلك ، قم بتغطية القرص الفقري من C2-3 إلى C6-7 ، تتمحور حول القطر الأمامي للفضاء بين الفقرات، وتعيين مجال الرؤية إلى 180 في 180 ملليمتر، وحجم voxel إلى 0.7 في 0.6 في ثلاثة ملليمترات، وسمك الشريحة إلى ثلاثة ملليمترات، واتجاه أضعاف إلى الأمامي الأمامي، وعدد الإثارة إلى اثنين، ووقت صدى الوقت من التكرار إلى 120 على 3 ، 000 ميلي ثانية. ثم ضع خط تحديد المواقع المحوري على الصورة المرجحة T2 القوسية ، مركزًا على القطر الأمامي للمساحة بين الفقرات ، مع 45 شريحة تغطي الحبل الشوكي العنقي من C1 إلى C7. للحصول على التصوير تندر الانتشار، استخدم تصويرًا أحادي اللقطة spin-echo-planar مع 20 اتجاهًا متعامدًا واتجاهات انتشار غير متعامدة مع قيم b تساوي 800 ثانية لكل ملليمتر مربع، وتعيين مجال الرؤية إلى 230 في 230 ملليمتر، ومصفوفة الاستحواذ إلى 98 بحلول 98، والقرار المعاد بناؤه إلى 1.17 في 1.17، وسمك شريحة إلى ثلاثة ملليمترات، واتجاه أضعاف إلى الأمامي الأمامي ، عدد الإثارة إلى اثنين، عامل تصوير الصدى إلى 98، ووقت وقت التكرار إلى 74 على 8، 300 مللي ثانية. بالنسبة إلى معالجة الصور اللاحقة، قم بتصدير الصور إلى المحلل، ثم قم بتحميل الصور القوسية المحورية ذات الوزن المرجح T2 للمساحة بين الفقرات إلى واجهة التصوير.
حدد موقع الجزء الأكثر ضغطًا من الحبل الشوكي العنقي، ثم قم بتحميل صورة الكسر الكسري في واجهة العرض من اثنين إلى واحد. انقر فوق سلسلة عرض الموضع، وحدد مستوى أعلى ضغط من أعلى إلى أسفل خريطة الموقع. انقر فوق ملف لتحديد صورة tensor.
حدد Neuro 3D Magnetic Resonance لإنشاء معامل الانتشار الظاهر والخرائط اللونية الكسرية تلقائيًا. تقدم إلى جانب أعلى ضغط، واستخدام وضع التقييم ابدأ لإنشاء كروية ستة ملليمتر مكعبات المناطق من الاهتمام في وحول الحبل الشوكي الداخلي لاستبعاد آثار حجم جزئي للسائل النخاعي. سيتم حساب قيم النظائر الكسرية ومعامل الانتشار الظاهر تلقائيًا.
ثم انقر فوق نشر وحدد E1 و E2 و E3 لعرض قيمها. هنا، يتم عرض خرائط تصوير تكور الانتشار التمثيلي من متطوعين أصحاء. هذه الخرائط التصوير تنور الانتشار من المرضى المزمنين ضغط الحبل الشوكي يسمح الوضع الوظيفي للضغط في هؤلاء المرضى أن يقاس كما أظهرت للتو.
التصوير بعد الجراحة من المرضى المزمنين ضغط الحبل الشوكي الذين خضعوا لعملية جراحية يسمح تقييم وظيفي لتخفيف الضغط للمساعدة في تتبع شفاء المريض. يجب أن تكون المناطق ذات الأهمية رسم في الحبل الشوكي الداخلي لاستبعاد تأثيرات الحجم الجزئي للسوائل النخاعية. البيانات الكمية التي حصلت عليها DTI يسمح حكم دقيق من مدى الضرر الآفة ويوفر في الوقت المناسب ودقيقة مؤشرات موضوعية لعلاج العيادة.
قبل المسح، نطلب من كل مشارك ملء وتوقيع نموذج موافقة يحدد إرشادات بروتوكول التصوير بالرنين المغناطيسي وإشارات أمان التصوير بالرنين المغناطيسي.
اعرض النص الكامل واحصل على الوصول إلى آلاف الفيديوهات العلمية
نظرة عامة
تقدم هذه الدراسة بروتوكولاً مفصلاً يستخدم معلمات التصوير بموتر الانتشار (DTI) لتقييم انضغاط الحبل الشوكي لدى المرضى. ومن خلال معالجة القصور في التصوير بالرنين المغناطيسي التقليدي في تحديد الضرر العصبي، يهدف هذا البروتوكول إلى تحسين تقييمات التنبؤ ومتابعة التعافي بعد الجراحة.
المكونات الرئيسية للدراسة
مجال العلم
- علم الأعصاب
- تقنيات التصوير
- أبحاث النخاع الشوكي
خلفية علمية
- يفشل التصوير بالرنين المغناطيسي التقليدي في قياس التلف العصبي بدقة في حالات ضغط الحبل الشوكي المزمن.
- يسبب الضغط المزمن تلفاً إقفارياً متكرراً، مما يؤدي إلى تغيرات نسيجية مرضية دائمة.
- يوفر تصوير موتر الانتشار نهجاً أكثر حساسية لتصور التغيرات في البنية المجهرية.
- يمكن أن يؤدي تقييم معاملات DTI إلى الحصول على رؤى إنذارية في السياقات السريرية.
الهدف من الدراسة
- لتوضيح كيف يمكن لتصوير ممتد الانتشار (DTI) تقييم انضغاط الحبل الشوكي بشكل أكثر فعالية من التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI) التقليدي.
- لإنشاء بروتوكولات تصوير موحدة لماسحات الرنين المغناطيسي (MRI) السريرية عالية الأداء.
- لتوفير بيانات قابلة للقياس لتقييم الحالة الوظيفية للحبل الشوكي لدى المرضى.
الطرق المستخدمة
- استُخدم تصوير موتر الانتشار لتحليل انضغاط النخاع الشوكي الرقبي.
- تضمن النموذج البيولوجي مرضى يعانون من انضغاط مزمن في النخاع الشوكي.
- اعتمد الحصول على الصور على أنظمة MRI بقوة 3.0T مع بروتوكولات محددة للتصوير الموزون بالزمن T1 وT2.
- شمل تحليل البيانات إنشاء خرائط التباين الكسري وقياسات معامل الانتشار الظاهري.
النتائج الرئيسية
- ساعد تطبيق معلمات DTI في تصور مدى الانضغاط والتلف العصبي.
- تدعم البيانات الكمية تتبع التعافي والحالة الوظيفية لدى المرضى الذين خضعوا لجراحات.
- توفر النتائج مؤشرات موضوعية لاتخاذ قرارات العلاج السريري.
الاستنتاجات
- تضع هذه الدراسة بروتوكولاً للتصوير بموتر الانتشار (DTI) لتحسين تقييم انضغاط الحبل الشوكي.
- تثبت الدراسة فعالية تقنيات التصوير المتقدمة في فهم التلف العصبي والتعافي منه.
- تسلط النتائج الضوء على فائدة التصوير في التقييمات السريرية والنهج العلاجية المحتملة.
الأسئلة الشائعة
الأهمية التنفيذية في القطاع الصناعي
يوفر تصوير موتر الانتشار (DTI) تقييماً كمياً للبنية المجهرية لأنسجة الحبل الشوكي، مما يعالج فجوة حرجة في التصوير بالرنين المغناطيسي التقليدي عند تقييم التلف العصبي وإمكانات التعافي في حالات انضغاط الحبل الشوكي المزمن. وتدعم هذه القدرة التحقق من الأهداف في المرحلة قبل السريرية من خلال تمكين المراقبة الموضوعية وغير الجراحية للتغيرات الهيستوباثولوجية ذات الصلة باستراتيجيات العلاج الوقائية أو الترميمية للأعصاب. وتوفر المقاييس المشتقة من تصوير موتر الانتشار، مثل التباين الجزئي ومعامل الانتشار الظاهري، مؤشرات حيوية تنبؤية لتقليل المخاطر في مسارات البحوث الانتقالية الخاصة بإصابات الحبل الشوكي.
التطبيقات الاستراتيجية في أبحاث وتطوير الأدوية الحيوية
الاكتشاف المبكر والتحقق من الهدف
- القيمة العلمية: تتيح استقصاء الفرضيات العلاجية من خلال تصور التغيرات المرضية في البنية المجهرية لأنسجة النخاع الشوكي عبر انخفاض التباين الكسري وزيادة معاملات الانتشار الظاهري.
- القيمة التشغيلية: توفر قراءات كمية وقابلة للتكرار لتقييم مدى استهداف العلاج وتقليل المخاطر البيولوجية في النماذج قبل السريرية لضغط النخاع الشوكي.
الفحص وتطوير المقايسة
- القيمة العلمية: تجهيز أنظمة بيولوجية مصادق عليها لسير العمل اللاحق من خلال وضع بروتوكولات قياسية لتصوير الموتر الانتشار (DTI) تستبعد تأثيرات الحجم الجزئي للسائل الدماغي الشوكي عبر التحديد الدقيق لمنطقة الاهتمام.
- القيمة التشغيلية: ضمان تكرارية المقايسة وقابليتها للتوسع عبر أجهزة التصوير بالرنين المغناطيسي السريرية عالية الأداء 3.0T باستخدام معاملات استحواذ محددة (b-value 800 s/mm²، و20 اتجاهاً متعامداً).
الأبحاث الانتقالية وما قبل السريرية
- القيمة العلمية: يدعم نمذجة الأنظمة ذات الصلة بالأمراض من خلال ربط التغيرات النسيجية المرضية المستمدة من تصوير الموتر الانتشار (DTI) بالنتائج الوظيفية، مما يسمح بالتصنيف الإنذاري ومراقبة التعافي العصبي بعد التدخل.
- القيمة التشغيلية: يسهل الاستمرارية الانتقالية من مرحلة الاكتشاف وصولاً إلى التحقق قبل السريري من خلال توفير مؤشرات كمية وموضوعية لمدى الآفة وتقييم الاستجابة للعلاج.
تكامل مسار العمل والتدفق التشغيلي
يندمج التصوير الموتر للانتشار (DTI) في تسلسل عملية الاكتشاف من خلال تمكين اختبار الفرضيات في مرحلة التحقق المبكر من الأهداف، ودعم جاهزية المقايسات في عملية الفرز، وتوجيه قرارات التقدم المعدلة حسب المخاطر في الأبحاث الانتقالية من خلال المقاييس الكمية للبنية الدقيقة.
- بيولوجيا الاكتشاف: يدعم اختبار الفرضيات وتوضيح المسارات من خلال الكشف عن التغيرات في انتشار جزيئات الماء التي تعكس سلامة المحاور العصبية وإزالة الميالين في أنسجة النخاع الشوكي المضغوطة.
- الفحص: يوفر جاهزية المقايسة من خلال بروتوكولات موحدة تنتج خرائط تباين جزئي ومعامل انتشار ظاهري قابلة للتكرار لتحليل الحالات المقارنة.
- التحليلات: يولد قياسات كمية للمتغيرات التابعة (FA, ADC, وقيم المتجه الذاتي) التي تتيح المقارنة الإحصائية بين حالات النخاع الشوكي السليمة والمضغوطة وما بعد العلاج.
- الأبحاث الانتقالية: يربط الاستمرارية قبل السريرية من خلال تقديم رؤى إنذارية حول التلف العصبي وإمكانية التعافي، مما يوجه قرارات المضي قدماً أو التوقف بالنسبة للمرشحين للعلاجات العصبية.
- إعادة الاستخدام في المؤسسات: يعمل كقدرة تصوير قابلة لإعادة الاستخدام عبر الإعدادات قبل السريرية والسريرية نظراً لطبيعته غير البضعية وتوافقه مع منصات MRI 3.0T القياسية.
التأثير التشغيلي والمؤسسي
- القيمة العلمية: تعزز الثقة التنبؤية من خلال تقليل الغموض الميكانيكي في نماذج إصابات النخاع الشوكي عبر التصوير المباشر للاعتلالات البنيوية الدقيقة.
- القيمة التشغيلية: تحقق التنميط والقابلية للتكرار من خلال خطوات اكتساب البيانات ومعالجتها اللاحقة وفق بروتوكول محدد، بما في ذلك وضع منطقة اهتمام (ROI) كروية لتقليل تلوث السائل الدماغي الشوكي.
- القيمة الاستراتيجية: تحسن اتخاذ قرارات المضي قدماً أو التوقف من خلال توفير بيانات كمية وموضوعية حول شدة الآفة وإمكانات التعافي الوظيفي، مما يقلل من المخاطر البيولوجية في المراحل المتأخرة من تطوير العلاجات العصبية.
- التأثير على المحفظة: تتيح تحديد أولويات علاجات إصابات النخاع الشوكي بناءً على تقييم المخاطر، وذلك بالاعتماد على المؤشرات الحيوية المشتقة من تصوير ممتنور الانتشار (DTI) للحفاظ على المحاوير والسلامة البنيوية الدقيقة.
اعتبارات التنفيذ
- يتطلب خبرة في التصوير العصبي، ومعالجة موتر الانتشار، وتشريح النخاع الشوكي لضمان التنفيذ الدقيق للبروتوكول وتفسير البيانات.
- يعتمد على توفر أنظمة MRI بقوة 3.0T عالية الأداء قادرة على إجراء التصوير المستوي الصدوي بصدى دوران لقطة واحدة مع 20 اتجاهاً للانتشار غير متجانسة المستويات.
- يستلزم توحيد بروتوكولات رسم مناطق الاهتمام بين الفرق لاستبعاد تأثيرات الحجم الجزئي للسائل الدماغي الشوكي في الدراسات الطولية.
- يتضمن اعتبارات التكيف عند نقل البروتوكولات عبر نماذج إصابات النخاع الشوكي المختلفة أو شدة المجالات المغناطيسية المختلفة، مع الحفاظ على قيم b وأخذ العينات الاتجاهية بشكل متسق.
- يشمل قيوداً عملية مثل الحساسية لشوائب القابلية المغناطيسية بالقرب من الواجهات البينية بين العظام والأنسجة، والحاجة إلى أوقات مسح طويلة لتحقيق نسبة إشارة إلى ضجيج كافية في مناطق النخاع الشوكي الرقبية الصغيرة.
