Beurteilung der Rückenmarkskompression mit Hilfe der Diffusions-Tensor-Bildgebung

Abstract

Quelle: Zheng, W. et. al., Diffusion Tensor Magnetic Resonance Imaging in Chronic Spinal Cord Compression. J. Vis. Exp. (2019)

Dieses Video zeigt die Diffusions-Tensor-Bildgebung bei der Beurteilung der chronischen Rückenmarkskompression. Durch die Analyse von Wasserdiffusionsmustern, fraktionaler Anisotropie und scheinbaren Diffusionskoeffizienten zeigen die Ergebnisse axonale Schäden in komprimierten Regionen. Die Ergebnisse bieten wichtige Einblicke in die Pathologie des Rückenmarks und die strukturelle Integrität.

Protocol

Alle Eingriffe, an denen menschliche Teilnehmer beteiligt sind, wurden in Übereinstimmung mit den institutionellen, nationalen und internationalen Richtlinien für das Wohlergehen des Menschen durchgeführt und vom lokalen institutionellen Prüfungsausschuss überprüft.

1. Vorbereitung auf die Probanden

1. Stellen Sie sicher, dass jeder Teilnehmer die folgenden Kriterien für eine chronische Rückenmarkskompression erfüllt: a) ein Verlust signifikanter neurologischer Funktionen in der Vorgeschichte, b) eine positive körperliche Untersuchung der Myelopathie und c) ein Nachweis einer Magnetresonanztomographie (MRT) einer Halsmarkskompression.
   HINWEIS: Die Ausschlusskriterien sind a) die Unfähigkeit, eine schriftliche Zustimmung zu erteilen, und b) die Unfähigkeit, Parameter der Diffusions-Tensor-Bildgebung (DTI) von Artefakten zu erhalten. Für Kontrollen sind Einschlusskriterien a) keine Vorgeschichte von signifikanten Rücken- oder Nackenverletzungen, neurologischen Störungen oder Wirbelsäulenoperationen; b) kein MRT-Nachweis einer Kompression des Halsmarks.
2. Bitten Sie jeden Teilnehmer, eine Einverständniserklärung auszufüllen und zu unterschreiben, in der die MRT-Sicherheitsrichtlinien und das Bildgebungsprotokoll aufgeführt sind. Konkret werden Patienten mit chronischer Rückenmarkskompression präoperativ und 1 Jahr postoperativ mittels MRT untersucht.
3. Stellen Sie für jeden Teilnehmer Ohrstöpsel bereit. Platzieren Sie sie in Rückenlage mit einer Kopf-/Halsspirale, die den Halsbereich umschließt, und einem Orientierungspunkt auf Höhe des Schilddrüsenknorpels. Stellen Sie sicher, dass sich jeder Teilnehmer in einer bequemen Position befindet, die die Bewegung effektiv reduziert.

2. Strukturelle MRT-Parameter

HINWEIS: Anatomische T1-gewichtete (T1 W) Bilder, T2-gewichtete (T2 W) Bilder und DTI wurden auf einem 3-Tesla-MRT-Scanner mit einer 16-Kanal-Kopfspule aufgenommen.

1. Verwenden Sie das schnelle Störungsgradientenecho (FPGR) für das Lokalisierungsscanning, um axiale, sagittale und koronale Positionskarten zu erhalten.
2. Positionieren Sie die sagittale Positionierungslinie mit den koronalen Positionskarten, um sicherzustellen, dass die Positionierungsbasislinie parallel zum Spinalkanal (Rückenmark) verläuft. Lokalisieren Sie zuerst die sagittale Ebene T2 W, kopieren Sie dann die sagittale T1 W-Positionierungslinie und fügen Sie sie in die T2 W-Positionierungslinie ein.
   1. Verwende die folgenden Bildgebungsparameter für die sagittale Bildgebung von T1 W und T2 W: Sichtfeld (FOV) = 240 mm x 240 mm, Voxelgröße = 1,0 mm x 0,8 mm x 3,0 mm, Schichtabstand = 0,3 mm, Schichtdicke = 3 mm, Anzahl der Anregungen (NEX) = 2, Faltrichtung = Fuß/Kopf (FH) und Zeit des Echos (TE)/Zeit der Wiederholung (TR) = 10/700 ms (T1 W) und 101/2.500 ms (T2 W). Erhalten Sie neun sagittale Bilder, die das gesamte zervikale Rückenmark abdecken.
3. Positionieren Sie die axiale Positionierungslinie auf dem sagittalen T2 W-Bild und decken Sie die Bandscheibe von C2/3 bis C6/7 ab, zentriert auf dem anteroposterioren Durchmesser des Zwischenwirbelraums. Verwenden Sie die folgenden Bildgebungsparameter: FOV = 180 mm x 180 mm, Voxelgröße = 0,7 mm x 0,6 mm x 3,0 mm, Schichtdicke = 3 mm, Faltrichtung = anterior/posterior (AP), NEX = 2 und TE/TR = 120/3.000 ms.
4. Positionieren Sie die axiale Positionierungslinie auf dem sagittalen T2 W-Bild, zentriert auf dem anteroposterioren Durchmesser des Zwischenwirbelraums, mit 45 Scheiben, die das zervikale Rückenmark von C1 bis C7 abdecken.
   1. Erhält DTI über die folgende Sequenz: Single-Shot-Spin-Echo-Echo-Echo-Planar-Bildgebung (SE-EPI) mit 20 orthogonalen Richtungen. Nicht-koplanare Diffusionsrichtungen mit b-Wert = 800 s/mm2.
   2. Verwenden Sie die folgenden Bildgebungsparameter: FOV = 230 mm x 230 mm, Erfassungsmatrix = 98 x 98, rekonstruierte Auflösung = 1,17 x 1,17, Schichtdicke = 3 mm, Faltrichtung = AP, NEX = 2, EPI-Faktor = 98 und TE/TR = 74/8.300 ms. Geben Sie einen Zeitverlauf an, der die Schritte im MRT-Protokoll zusammenfasst, wie in Abbildung 1 gezeigt.
      HINWEIS: Der Zeitverlauf, der das MRT- und DTI-Protokoll zusammenfasst, ist in Abbildung 1 dargestellt.

Results

Abbildung 1: Zeitverlauf des klinischen MRT-Protokolls. Zuerst wurde die FSPGR-Sequenz für das Lokalisierungsscannen ausgewählt, und dann wurde die schnelle Wiederherstellung des schnellen Spin-Echos durchgeführt, um die sagittalen T2 W- und T1 W-Bilder u...

Materials