Standardisierte Datenerfassung für Neuromelanin-sensitive Magnetresonanztomographie der Substantia nigra

Das Protokoll stellt das erste standardisierte und hochdetaillierte Schritt-für-Schritt-Verfahren zur Erfassung der Neuromelanin-sensitiven MRT dar. Dies ermöglicht es dem Feld, Daten direkt standortübergreifend zu vergleichen und Proben zu kombinieren, um generalisierte Biomarker zu validieren. Die Technik verwendet ein detailliertes Platzierungsverfahren und Qualitätskontrollen, um Datenverlust zu minimieren.

Die Technik wird groß angelegte Studien ermöglichen, die zur Entwicklung und Validierung von Biomarkern bei neuropsychiatrischen Erkrankungen, insbesondere für die Diagnose der Parkinson-Krankheit, erforderlich sind. Es ist nützlich, die grundlegenden Konzepte der Neuroanatomie zu überprüfen, z. B. Begriffe für verschiedene Ebenen und Orte des Gehirns, die es ermöglichen, sich zu orientieren, während man Gehirnbilder auf der Scannerkonsole untersucht. Beginnen Sie mit der Aufnahme eines hochauflösenden T1-gewichteten oder T1W-Bildes mit einer isotropen Voxelgröße von maximal einem Millimeter, das entlang der vorderen Kommissur, der hinteren Kommissur oder der AC-PC-Linie und der Mittellinie ausgerichtet ist.

Führen Sie unmittelbar nach der Aufnahme die Ausrichtung des hochauflösenden T1W-Bildes durch Online-Neuformatierung mit der kompatiblen Software durch. Laden Sie die sagittale, koronale und axiale Ansicht des AC-PC-ausgerichteten T1W-Bildes, und stellen Sie sicher, dass die Referenzlinien, die die Position jedes angezeigten Segments darstellen, vorhanden sind. Als nächstes untersuchen Sie visuell die sagittalen Scheiben des neu formatierten Bildes, um das sagittale Bild zu identifizieren, das die größte Trennung zwischen Mittelhirn und Thalamus zeigt.

Verwenden Sie das sagittale Bild, um die koronale Ebene visuell zu identifizieren und den vorderen Aspekt des Mittelhirns abzugrenzen. Identifizieren Sie im koronalen Bild visuell die axiale Ebene, die den unteren Aspekt des dritten Ventrikels umreißt. Richten Sie auf dem sagittalen Bild die obere Grenze des NM-MRT-Volumens an der zuvor identifizierten axialen Ebene aus.

Verschieben Sie dann die obere Grenze des NM-MRT-Volumens um drei Millimeter in die obere Richtung. In ähnlicher Weise richten Sie das NM-MRT-Volumen an der Mittellinie in den axialen und koronalen Bildern aus und erfassen Sie die NM-MRT-Bilder. Führen Sie Qualitätskontrollen an den aufgenommenen NM-MRT-Bildern durch, indem Sie sicherstellen, dass die Bilder die gesamte Substantia nigra oder SN abdecken. Bestätigen Sie, dass das SN in den zentralen Bildern sichtbar ist, aber nicht in den überlegensten oder unterlegensten Bildern des NM-MRT-Volumens.

Wenn die NM-MRT-Bilder die vorläufige Qualitätskontrolle nicht bestehen, wiederholen Sie die T1-gewichtete Erfassung, NM-MRT-Platzierung und Aufnahme. Als nächstes untersuchen Sie jeden Schnitt des erfassten NM-MRT-Scans, um nach Artefakten zu suchen. Suchen Sie nach Artefakten, die durch das SN und die umgebende weiße Substanz gehen.

Suchen Sie nach abrupten Änderungen der Signalintensität mit einem linearen Muster, das die normalen anatomischen Grenzen nicht respektiert. NM-MRT-Bilder mit Artefakten aus Blutgefäßen sollten beibehalten werden, da diese Artefakte höchstwahrscheinlich immer vorhanden sein werden. Wenn die Artefakte auf die Kopfbewegung der Teilnehmer zurückzuführen oder mehrdeutig sind, kopieren Sie die NM-MRT-Volumenplatzierung und nehmen Sie die NM-MRT-Bilder erneut auf.

Wenn die Artefakte bei der Wiederaufnahme vorhanden bleiben, fahren Sie mit diesen Bildern fort, da sie eher biologisch als das Ergebnis von Bewegung sein könnten. Das Protokoll gewährleistet die schrittweise Erfassung zufriedenstellender NM-MRT-Bilder mit vollständiger Abdeckung des SN. Bei der ersten Qualitätsprüfung der aufgenommenen Bilder war das SN in der überlegensten Scheibe sichtbar, was darauf hindeutet, dass die vollständige Abdeckung des SN nicht erreicht wurde.

Die Bilder bestanden die zweite Qualitätsprüfung aufgrund des Vorhandenseins von Artefakten aus Blutgefäßen, Artefakten, die aus Bewegung resultieren, oder mehrdeutigen Artefakten. In der repräsentativen Analyse werden die zufriedenstellenden NM-MRT-Bilder von den unterlegensten bis zu den überlegensten angezeigt. Auf den Bildern war ein ausgezeichneter Kontrast zwischen dem SN und benachbarten Regionen der weißen Substanz ohne Neuromelaninkonzentration zu sehen.

Das Verfahren stellt sicher, dass qualitativ hochwertige Neuromelanin-sensitive MRT-Daten zuverlässig und wiederholbar erfasst werden. Die Daten können verwendet werden, um den Dopaminzellverlust bei neurodegenerativen Erkrankungen nicht-invasiv zu untersuchen.