Evaluación de la compresión de la médula espinal mediante imágenes de tensor de difusión

Abstract

Fuente: Zheng, W. et. al., Imágenes de resonancia magnética con tensor de difusión en la compresión crónica de la médula espinal. J. Vis. Exp. (2019)

Este video muestra imágenes de tensor de difusión para evaluar la compresión crónica de la médula espinal. Al analizar los patrones de difusión del agua, la anisotropía fraccional y los valores del coeficiente de difusión aparente, los hallazgos revelan daño axonal en regiones comprimidas. Los hallazgos proporcionan información crítica sobre la patología de la médula espinal y la integridad estructural.

Protocol

Todos los procedimientos que involucran participantes humanos se han realizado de conformidad con las pautas institucionales, nacionales e internacionales para el bienestar humano y han sido revisados por la junta de revisión institucional local.

1. Preparación de la asignatura

1. Asegúrese de que cada participante cumpla con los siguientes criterios para la compresión crónica de la médula espinal: a) antecedentes de pérdida de la función neurológica significativa, b) un examen físico de mielopatía positivo y c) evidencia de imágenes por resonancia magnética (IRM) de compresión de la médula cervical.
   NOTA: Los criterios de exclusión son a) incapacidad para proporcionar consentimiento por escrito y b) incapacidad para obtener parámetros de imágenes con tensor de difusión (DTI) de los artefactos. Para los controles, los criterios de inclusión son a) sin antecedentes de lesiones significativas de espalda o cuello, trastornos neurológicos o cirugías de columna; b) no hay evidencia de resonancia magnética de compresión de la médula cervical.
2. Pida a cada participante que complete y firme un formulario de consentimiento que enumere las pautas de seguridad de la resonancia magnética y el protocolo de imágenes. Específicamente, los pacientes con compresión crónica de la médula espinal son examinados por resonancia magnética antes de la operación y 1 año después de la operación.
3. Proporcione tapones para los oídos para cada participante. Colóquelos en posición supina con una espiral de cabeza / cuello que encierre la región cervical y un punto de referencia a nivel del cartílago tiroides. Asegúrese de que cada participante esté en una posición cómoda que reduzca efectivamente el movimiento.

2. Parámetros de resonancia magnética estructural

NOTA: Las imágenes anatómicas ponderadas en T1 (T1 W), las imágenes ponderadas en T2 (T2 W) y DTI se adquirieron en un escáner de resonancia magnética de 3 Tesla con una bobina de cabezal de 16 canales.

1. Utilice el eco de gradiente de perturbación rápida (FPGR) para el escaneo de localización para obtener mapas de posición axial, sagital y coronal.
2. Coloque la línea de posicionamiento sagital con los mapas de posición coronal para asegurarse de que la línea de base de posicionamiento sea paralela al canal espinal (médula espinal); primero ubique el plano sagital T2 W, luego copie y pegue la línea de posicionamiento sagital T1 W en la línea de posicionamiento T2 W.
   1. Utilice los siguientes parámetros de imagen para las imágenes sagitales T1 W y T2 W: campo de visión (FOV) = 240 mm x 240 mm, tamaño de vóxel = 1,0 mm x 0,8 mm x 3,0 mm, espacio de corte = 0,3 mm, grosor de corte = 3 mm, número de excitación (NEX) = 2, dirección de plegado = pies/cabeza (FH) y tiempo de eco (TE)/tiempo de repetición (TR) = 10/700 ms (T1 W) y 101/2.500 ms (T2 W). Obtenga nueve imágenes sagitales que cubren toda la médula espinal cervical.
3. Coloque la línea de posicionamiento axial en la imagen sagital T2 W y cubra el disco intervertebral de C2/3 a C6/7, centrándose en el diámetro anteroposterior del espacio intervertebral. Utilice los siguientes parámetros de imagen: FOV = 180 mm x 180 mm, tamaño de vóxel = 0,7 mm x 0,6 mm x 3,0 mm, grosor de corte = 3 mm, dirección de plegado = anterior/posterior (AP), NEX = 2 y TE/TR = 120/3.000 ms.
4. Coloque la línea de posicionamiento axial en la imagen sagital T2 W, centrada en el diámetro anteroposterior del espacio intervertebral, con 45 cortes que cubren la médula espinal cervical de C1 a C7.
   1. Obtenga DTI a través de la siguiente secuencia: imágenes ecoplanas de eco-espín de un solo disparo (SE-EPI) con 20 direcciones ortogonales. Direcciones de difusión no coplanares con valor b = 800 s/mm2.
   2. Utilice los siguientes parámetros de imagen: FOV = 230 mm x 230 mm, matriz de adquisición = 98 x 98, resolución reconstruida = 1,17 x 1,17, grosor de corte = 3 mm, dirección de plegado = AP, NEX = 2, factor EPI = 98 y TE/TR = 74/8.300 ms. Proporcione un curso de tiempo que resuma los pasos del protocolo de resonancia magnética, como se muestra en la Figura 1.
      NOTA: El curso temporal que resume el protocolo de resonancia magnética y DTI se muestra en la Figura 1.

Results

Figura 1: Curso temporal del protocolo de resonancia magnética clínica. Primero, se seleccionó la secuencia FSPGR para la exploración de localización, y luego se realizó la recuperación rápida del eco de espín rápido para adquirir las imágenes sagitales T...

Materials