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Medicine

एमआरआई पर ऑप्टिक नर्व क्रॉस सेक्शनल एरिया का क्वांटिफिकेशन: फिजी सॉफ्टवेयर का उपयोग करके एक उपन्यास प्रोटोकॉल

Published: September 4, 2021 doi: 10.3791/62752

Summary

हमने एमआरआई का उपयोग करके ऑप्टिक तंत्रिका मूल्यांकन और मात्राकरण की एक मानकीकृत विधि के लिए एक विस्तृत प्रोटोकॉल प्रदान किया, जो व्यापक रूप से उपलब्ध इमेजिंग अनुक्रम का उपयोग करता है, और छवि विश्लेषण के लिए ओपन एक्सेस सॉफ्टवेयर है। इस मानकीकृत प्रोटोकॉल के बाद विभिन्न रोगियों और विभिन्न अध्ययनों के बीच तुलना के लिए सार्थक डेटा प्रदान करेगा।

Abstract

ऑप्टिक तंत्रिका मूल्यांकन मोतियाबिंद निदान और अनुवर्ती का एक महत्वपूर्ण पहलू है। यह परियोजना छवि अधिग्रहण के लिए 3 टी एमआरआई और छवि प्रसंस्करण क्वांटिफिकेशन के लिए इमेजजे के फिजी सॉफ्टवेयर का उपयोग करके ऑप्टिक तंत्रिका क्रॉस-सेक्शनल मूल्यांकन और परिमाणीकरण की एक एकीकृत पद्धति के लिए एक प्रोटोकॉल का वर्णन करती है। इमेजिंग के दौरान सीधे निर्धारण सुनिश्चित करने के लिए रोगी के लिए उचित निर्देशों के साथ, 3 टी एमआरआई का उपयोग करके छवि अधिग्रहण किया गया था। एक टी-भारित वसा दबा अनुक्रम का इस्तेमाल किया गया था । एक कोरोनल कट दुनिया के पीछे 3 मिमी लिया और ऑप्टिक तंत्रिका धुरी के लंबवत सॉफ्टवेयर पर अपलोड किया जाना चाहिए । दहलीज समारोह का उपयोग करना, ऑप्टिक तंत्रिका के सफेद पदार्थ क्षेत्र का चयन किया और मात्रा निर्धारित है, इस प्रकार, अंतर व्यक्तिगत माप पूर्वाग्रह को नष्ट करने । हमने पहले प्रकाशित साहित्य के आधार पर उम्र के अनुसार ऑप्टिक तंत्रिका क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र के लिए सामान्य सीमाओं का भी वर्णन किया । हमने एक संदिग्ध मोतियाबिंद रोगी की ऑप्टिक तंत्रिका का आकलन करने के लिए वर्णित प्रोटोकॉल का उपयोग किया। ऑप्टिक तंत्रिका क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र सामान्य सीमाओं के भीतर पाया गया, एक खोज ऑप्टिक तंत्रिका की ऑप्टिकल जुटना टोमोग्राफी के माध्यम से आगे की पुष्टि की ।

Introduction

ग्लूकोमा एक ऑप्टिक न्यूरोपैथी है जिसे अपरिवर्तनीय अंधापन का सबसे आम कारण माना जाता है1. इसके बावजूद, यह अभी भी अपने रोगविज्ञान और निदान के संदर्भ में खराब समझा जाता है, निदान2 कीस्थापना के लिए कोई एक मानक संदर्भ के साथ। नेशनल इंस्टीट्यूट फॉर हेल्थ एंड केयर एक्सीलेंस (नाइस) के अनुसार प्राइमरी ओपन-एंगल ग्लूकोमा (पीओएजी) के निदान के लिए कई डोमेन के मूल्यांकन की आवश्यकता होती है, जिसमें फंडस परीक्षा या ऑप्टिकल जुटना टोमोग्राफी (OCT) इमेजिंग, विजुअल फील्ड असेसमेंट और इंट्राओकुलर प्रेशर मेजरमेंट 3पर ऑप्टिक डिस्क असेसमेंट शामिल है । मोतियाबिंद के निदान के पीछे विचार ऑप्टिक न्यूरोपैथी प्रगति की उपस्थिति स्थापित कर रहा है, जो4अक्टूबर को मात्रा में किया जा सकता है । इस संबंध में, एमआरआई का उपयोग ऑप्टिक तंत्रिका मूल्यांकन और इसके सफेद पदार्थ क्षेत्र 5 के परिमाणीकरण के लिए भी किया जा सकता है, लेकिनइसकेलिए चिकित्सकीय रूप से सार्थक होने के लिए, ऑप्टिक तंत्रिका सफेद पदार्थ मात्रा में उपयोग किए जाने वाले प्रोटोकॉल को मानकीकृत करने की आवश्यकता है। इसके अलावा, एक प्रोटोकॉल में अंतर-व्यक्तिगत भिन्नता को भी समायोजित करना चाहिए, एक ऐसा कारक जो विभिन्न रोगों में सटीकता को प्रभावित कर सकता है6.

ग्लूकोमा में ऑप्टिक तंत्रिका मूल्यांकन का मूल्यांकन ऑक सक्ट सहित नेत्र इमेजिंग के माध्यम से बेहतर ढंग से किया जाता है, जहां ऑप्टिक तंत्रिका (जैसे, ऑप्टिक डिस्क) का सबसे पूर्ववर्ती हिस्सा मूल्यांकन किया जाता है। दूसरी ओर, ऑप्टिक तंत्रिका मूल्यांकन के लिए एमआरआई का उपयोग आमतौर पर ग्लोब से विभिन्न दूरी पर ऑप्टिक तंत्रिका के रेट्रोबुलबार हिस्से का आकलन करता है। कई अध्ययनों में ऑक्ट और एमआरआई7,8का उपयोग करके ऑप्टिक डिस्क मूल्यांकन के बीच एक मजबूत संबंध पाया गया । हालांकि, एमआरआई पर ऑप्टिक तंत्रिका मूल्यांकन और मात्राकरण के लिए अभी भी कोई एकीकृत प्रोटोकॉल नहीं है। एमआरआई पर ऑप्टिक तंत्रिका सीमा को रेखांकित करते हुए इसका उपयोग अपने क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र5की मात्रा निर्धारित करने के लिए किया गया है । हालांकि, इस विधि में काफी अंतर-रेटर परिवर्तनशीलता है, क्योंकि इसे एक अनुभवी रेटर द्वारा किए जाने की आवश्यकता है और इसे रेखांकित करने के लिए काफी समय की आवश्यकता होती है। वर्तमान परियोजना का उद्देश्य छवि अधिग्रहण के लिए 3 टी एमआरआई और छवि प्रसंस्करण और परिमाणीकरण के लिए इमेजजे के फिजी सॉफ्टवेयर का उपयोग करके ऑप्टिक तंत्रिका क्रॉस सेक्शनल मूल्यांकन और परिमाणीकरण के लिए एक एकीकृत पद्धति के लिए एक प्रोटोकॉल प्रदान करना था।

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Protocol

निम्नलिखित अध्ययन को जॉर्डन अस्पताल विश्वविद्यालय की अनुसंधान समिति और संस्थागत समीक्षा बोर्ड द्वारा अनुमोदित किया गया था । निम्नलिखित प्रोटोकॉल एमआरआई छवियों को प्राप्त करने के लिए उपयोग की जाने वाली इमेजिंग तकनीक का वर्णन करेगा, इसके बाद फिजी सॉफ्टवेयर का उपयोग करके छवि प्रसंस्करण और ऑप्टिक तंत्रिका मात्राकरण होगा।

1. एमआरआई छवि अधिग्रहण

नोट: एमआर छवि अधिग्रहण एक 3 टेस्ला (3 टी) एमआरआई का उपयोग करने के लिए मल्टीप्लानर टी 2 भारित वसा दमन अनुक्रम(सामग्री की मेज)प्रदर्शन किया गया था ।

  1. मरीज को परीक्षा को पूरी तरह से समझाएं। निम्नलिखित निर्देश और स्पष्टीकरण शामिल हैं जिन्हें रोगी को बताया जाना चाहिए।
    1. मरीज को समझाएं कि उन्हें कपड़े बदलने और इमेजिंग के लिए खास गाउन पहनने की जरूरत होगी।
    2. क्या रोगियों को किसी भी पहना आईलाइनर को हटा दें क्योंकि यह टाइटेनियम ऑक्साइड वर्णक की विद्युत चालकता के कारण कलाकृतियों (विशेष रूप से 3 टी पर) का उत्पादन कर सकता है।
    3. सुनिश्चित करें कि रोगी के पास एमआरआई इमेजिंग9करने के लिए कोई मतभेद नहीं है:
      1. रोगी से किसी भी धातु सामग्री के बारे में पूछें, जिसमें फेस मास्क, पियर्सिंग, कृत्रिम अंग, चुंबकीय दंत प्रत्यारोपण, सेरेब्रल धमनी एन्यूरिज्म क्लिप शामिल हो सकते हैं।
      2. रोगी से धातु इंट्राओकुलर विदेशी निकायों के बारे में पूछें। इसके लिए मरीज से पूछें कि क्या उन्होंने बिना उचित सुरक्षात्मक गियर के वेल्डेड किया है।
      3. किसी भी प्रत्यारोपण उपकरणों के बारे में रोगी से पूछो पेसमेकर और इंसुलिन पंप, एनाल्जेसिक दवाओं, या कीमोथेरेपी पंपों सहित एमआरआई के साथ असंगत हो सकता है । इसके अलावा, कॉकलियर प्रत्यारोपण/कान प्रत्यारोपण, प्रत्यारोपण योग्य न्यूरोस्टिमुलेशन सिस्टम, प्रत्यारोपण न्यूरोस्टिमुलेशन सिस्टम, धातु घटकों के साथ कैथेटर, सभी विवश हैं ।
      4. रोगी से उनके शरीर के अंदर छोड़े गए धातु विदेशी शरीर के बारे में पूछें। इसमें गोलियां, शॉटगन छर्रों और धातु छर्रों शामिल हैं
      5. रोगी से किसी भी सर्जिकल क्लिप या वायर टांके, संयुक्त प्रतिस्थापन या कृत्रिम अंग, अवर वेना कावा (आईवीसी) फिल्टर, नेत्र कृत्रिम अंग, स्टेंट या इंट्रायूटेरिन डिवाइस के बारे में पूछें।
      6. रोगी से पूछें कि क्या उन्हें पिछले 6 हफ्तों में टैटू मिल गया है।
      7. रोगी से पूछें कि क्या वे पिछले आठ हफ्तों में कोलोनोस्कोपी प्रक्रिया से गुजरे हैं।
      8. एमआरआई मशीन की सीमित जगह होने के कारण मरीज से पूछें कि क्या उन्हें क्लास्ट्रोफोबिया है।
        नोट: कठिनाई उच्च शरीर मास इंडेक्स (बीएमआई) वाले रोगियों के साथ पाया जा सकता है ।
    4. मरीज को समझाएं कि परीक्षा में 15 मिनट लगने की उम्मीद है, जहां मरीज को अभी भी रहने की जरूरत है ।
  2. निर्देशों को पूरा करने और सुनिश्चित करें कि रोगी पूरी तरह से परीक्षा को समझने के बाद, एक हस्ताक्षरित सहमति प्राप्त करें।
  3. एमआरआई छवि अधिग्रहण के दौरान, एमआरआई मशीन में रोगी रीपाइन रखना, और बिना किसी सिर के आंदोलन के इमेजिंग के दौरान सीधे लक्ष्य पर स्थिर करना। गरीब दृश्य तीक्ष्णता वाले रोगियों के लिए, निर्धारण को अनुकूलित करने के लिए एक ध्वनि उत्तेजना का उपयोग करें। निर्धारण के लिए अधिक व्यापक तरीकों में एक आंख बंद करना, एक एलसीडी स्क्रीन के रूप में केंद्र में एक निर्धारण लक्ष्य का उपयोग शामिल है जो रंगों को बदलता है, और नेत्र स्नेहक का उपयोग करता है।
  4. सुनिश्चित करें कि रोगी को पता है कि एक निचोड़ बटन है जिसे एमआरआई मशीन में रहते हुए कुछ भी चाहिए होने पर दबाया जा सकता है। जबकि एक सिर कुंडली का इस्तेमाल किया जा सकता है, एक आंख कुंडली और एक कक्षीय कुंडल नेत्र इमेजिंग के लिए अधिक अनुकूल हो सकता है ।
  5. छवि अधिग्रहण के लिए निम्नलिखित मापदंडों इनपुट: एक टी 2-भारित वसा दमन अनुक्रम (टीआर = 3000 मिलीसेकंड; TE = 90 मिलीसेकंड; TE = 100; देखने का क्षेत्र = 16 सेमी×16 सेमी; मैट्रिक्स = 296 *384; स्लाइस मोटाई = 3 मिमी; स्लाइस गैप = 0.3 मिमी)। अंतिम छवि का विश्लेषण दुनिया के पीछे एक तिरछी कोरोनल छवि 3 मिमी थी। यह ध्यान रखना महत्वपूर्ण है कि जबकि टी 2-भारित वसा दमन अनुक्रम का उपयोग आम तौर पर ऑप्टिक तंत्रिका इमेजिंग के लिए किया जाता है, अन्य दृश्यों का उपयोग किया जा सकता है, जिसमें टी 2 फास्ट स्पिन इको इमेजिंग शामिल है।
  6. दुनिया के लिए तंत्रिका 3 मिमी पीछे करने के लिए ऑप्टिक तंत्रिका ऑर्थोगोनल (यानी, लंबवत) का एक कोरोनल कट लें। इष्टतम ऑप्टिक तंत्रिका दिशा और ऑप्टिक तंत्रिका ग्लोब जंक्शन स्थिति सुनिश्चित करने के लिए ट्रांसवर्सल और तिरछे sagittal विमानों में स्काउट छवियों का उपयोग करें।
  7. ऑप्टिक तंत्रिका के आसपास सीएसएफ वितरण द्वारा टकटकी निर्धारण की गुणवत्ता का आकलन करें, जहां इसे सभी पक्षों में लगभग समान मोटाई के साथ ऑप्टिक तंत्रिका के चारों ओर समान रूप से वितरित किया जाना चाहिए।
  8. दूसरे पक्ष के लिए ऑप्टिक तंत्रिका छवि के लिए प्रक्रिया दोहराएं।

2. छवि विश्लेषण

  1. (https://imagej.net/Fiji) से फिजी इमेज प्रोसेसिंग पैकेज डाउनलोड करें।
  2. मेनू बार से फ़ाइल पर क्लिक करके विश्लेषण के लिए ऑप्टिक नर्व की कोरोनल इमेज को इमेजजे फिजी सॉफ्टवेयर पर अपलोड करें, इसके बाद ओपन बटन। संसाधित होने के लिए कोरोनल छवि चुनें। स्थानांतरण के दौरान छवि गुणवत्ता खोने के बिना छवियों को फिजी सॉफ्टवेयर में स्थानांतरित करें, क्योंकि छवि गुणवत्ता हानि अविश्वसनीय छवि विश्लेषण परिणामों का कारण बन जाएगी।
  3. मानचित्र पैमाने पर एक सीधी रेखा खींचकर लंबाई की एक इकाई प्रति पिक्सेल की संख्या निर्दिष्ट करके पैमाने का मानकीकरण करें। फिर विश्लेषण मेनू बार से सेट स्केल चुनें। लाइन की लंबाई निर्दिष्ट के रूप में लंबाई के उचित एकजुट (यानी, ज्यादातर मिमी) के साथ नक्शे पैमाने पर प्रकट होता है ।
  4. छवि मेनू का उपयोग करके छवि को ग्रेस्केल में परिवर्तित करें, और फिर टाइप और 8-बिटका चयन करें।
  5. सफेद पदार्थ पिक्सल की तीव्रता की सीमा को विस्तृत करें।
    1. लासो चयन उपकरण का उपयोग करना(प्लगइन | विभाजन | लासो टूल),सफेद पदार्थ के पर्याप्त क्षेत्र का चयन करें, जिससे यह सुनिश्चित हो सके कि चयन के दौरान ग्रे मैटर क्षेत्र शामिल न हो। हमने पाया कि लगभग 1000 पिक्सल का कुल चयनित सफेद पदार्थ क्षेत्र पर्याप्त है। चयनित क्षेत्र की मात्रा निर्धारित करने के लिए विश्लेषण और मापने के उपकरण का उपयोग करें।
  6. विश्लेषण मेनू से हिस्टोग्राम उपकरण दिखाएं, जो चयनित सफेद पदार्थ क्षेत्र में पिक्सल तीव्रता के वितरण को दर्शाता है। यह सुनिश्चित करने के लिए लाइव बॉक्स पर क्लिक करें कि हिस्टोग्राम चयनित क्षेत्र का आकलन करता है। हिस्टोग्राम पर ग्राफ तीव्रता का सामान्य वितरण दिखाना चाहिए।
  7. सफेद पदार्थ तीव्रता सीमा की गणना इस प्रकार है:
    कम सीमा = मतलब तीव्रता - (3* मानक विचलन)
    ऊपरी सीमा = मतलब तीव्रता + (3* मानक विचलन)
  8. इमेज मेनू से थ्रेसहोल्ड टूल खोलें, इसके बाद एडजस्ट फंक्शन। पिछले चरण से गणना की गई सीमा निर्दिष्ट करें। टिक केवल डार्क बैकग्राउंड फंक्शन और ड्रॉप लिस्ट से ब्लैक एंड वाइट एनोटेशन बीएंडडब्ल्यू निर्दिष्ट करें, फिर आवेदन करें। ऑप्टिक डिस्क के भीतर मौजूद सफेद पदार्थ के लिए मुखौटा दिखाई देगा।
  9. लासो चयन उपकरण का उपयोग करना(प्लगइन | विभाजन | लासो टूल),ऑप्टिक डिस्क का प्रतिनिधित्व करने वाले काले क्षेत्र का चयन करें।
  10. विश्लेषण मेनू बार से उपाय फ़ंक्शन का उपयोग करें, जो मिमी में दहलीज फ़ंक्शन द्वारा चिह्नित क्षेत्र की गणना करेगा।

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Representative Results

चेकअप नेत्र विज्ञान परीक्षा के लिए पेश करने वाले 30 वर्षीय पुरुष रोगी के लिए कप टू डिस्क अनुपात ०.८(चित्रा 1A)था, जो संदिग्ध है और मोतियाबिंद का विचारोत्तेजक हो सकता है । तंत्रिका फाइबर परत मोटाई के लिए एक ऑप्टिकल जुटना टोमोग्राफी प्रदर्शन करने पर, हमने पाया कि तंत्रिका मोटाई उम्र(चित्रा 1B)के लिए सामान्य सीमाओं के भीतर थी। रोगी को एक ऑर्बिट एमआरआई के लिए निर्धारित किया गया था, जहां ऑप्टिक तंत्रिका मूल्यांकन के लिए एक कोरोनल कट का आदेश दिया गया था और उपरोक्त प्रोटोकॉल के अनुसार प्रदर्शन किया गया था।

हमने ऑप्टिक डिस्क के पीछे एक कोरोनल एमआरआई कट, 3 मिमी प्राप्त किया। सफेद पदार्थ का मतलब तीव्रता 94.372 (एसडी 7.085) थी, जिसके परिणामस्वरूप सफेद पदार्थ तीव्रता सीमा हुई:

निचली सीमा = 94.372 - 21.255 = 73.117

ऊपरी सीमा = 94.372 + 21.255 = 115.627

चित्रा 2 कोरोनल इमेज(चित्रा 2 ए),गणना की गई ऊपरी और निचली सीमा(चित्रा 2B)का उपयोग करके सफेद पदार्थ सीमा लागू करने के बाद कोरोनल छवि और मात्राकरण(चित्रा 2C)के लिए ऑप्टिक तंत्रिका सफेद पदार्थ को दर्शाता है। बाईं ऑप्टिक तंत्रिका के सफेद पदार्थ के लिए क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र 6.9 मिमी2 (0.069 सेमी2)था, जो तालिका 1में दिखाया गया है, जो उसकी उम्र के लिए सामान्य सीमाओं के भीतर है।

Figure 1
चित्रा 1: फंडस छवि डिस्क अनुपात के लिए उच्च कप दिखा रहा है, जो मोतियाबिंद(ए)का विचारोत्तेजक हो सकता है । तंत्रिका फाइबर परत (एनएफएल) के लिए एक ऑप्टिकल जुटना टोमोग्राफी सामान्य सीमा एनएफएल(बी)के भीतर दिखा। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।

Figure 2
चित्रा 2: कोरोनल टी 2-भारित वसा दबा एमआरआई छवि ऑप्टिक डिस्क(ए)के पीछे ऑप्टिक तंत्रिका 3 मिमी के लिए लंबवत प्राप्त की । एक पूर्व गणना सीमा रेंज(बी)लागू करने के बाद एक ही कोरोनल कट । ऑप्टिक तंत्रिका सफेद पदार्थ(सी)कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें ।

पढ नमूना आकार आयु (वर्ष) मतलब क्रॉस सेक्शनल एरिया(एमएम 2) इमेजिंग अनुक्रम
Bäuerle, 2013. 10 15 मतलब (एसडी) 24.5 ± 0.8 5.69 ± 0.77 T2 भारित टर्बो स्पिन इको (TSE) अनुक्रम
वांग २०१२ । 11 21 मतलब (एसडी) 51.6±12.0 5.03 ± 0.35 T2 भारित तेजी से वसूली तेजी से स्पिन गूंज (FRFSE) अनुक्रम
वीगेल, 2006। 12 32 मतलब (रेंज) 25 (22-39) 5.7 ± 0.6 T2 भारित टर्बो स्पिन इको (TSE) अनुक्रम
यिन्नाकास, 2013। 13 8 मतलब (रेंज) 31 (29-33) 6.2 (1.3) टी2-फैट दबा
अल-हद्दाद, 2018। 14 211 मीडियन (इंटरक्वार्टिकल) 8.6 (3.9-13.3) 4.0 ± 0.20 * T1-भारित उलटा वसूली अनुक्रम
* प्रदान की गई ऑप्टिक तंत्रिका व्यास का उपयोग करके गणना की गई।

तालिका 1 दुनिया से एमआरआई 3 मिमी का उपयोग करके ऑप्टिक तंत्रिका क्रॉस सेक्शनल व्यास की सामान्य श्रृंखला दिखाता है, जैसा कि पिछले अध्ययनों से पाया गया है।

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Discussion

हमने ऑप्टिक तंत्रिका सफेद पदार्थ का आकलन करने और मात्रा निर्धारित करने के लिए एक प्रोटोकॉल का वर्णन किया है जिसका उपयोग मोतियाबिंद रोगी मूल्यांकन के लिए किया जा सकता है। प्रोटोकॉल छवि अधिग्रहण के लिए व्यापक रूप से उपलब्ध इमेजिंग दृश्यों का उपयोग करता है, और यह छवि विश्लेषण के लिए ओपन-सोर्स फिजी सॉफ्टवेयर का उपयोग करता है। हमने छवि मापदंडों को मानकीकृत किया जो पहले ऑप्टिक तंत्रिका छवि अधिग्रहण में सबसे सटीक और अत्यधिक प्रजनन योग्य पाए गए थे, जिसमें रोगी को सीधे आगे उतारना, वसा दमन अनुक्रम के साथ टी2 का उपयोग करना और दुनिया के पीछे क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र 3 मिमी पर कब्जा करना शामिल है। इसके अलावा, हमने एक विस्तृत छवि विश्लेषण विधि का वर्णन किया है जो रोगियों के बीच सिग्नल परिवर्तनशीलता के लिए मैनुअल विभाजन और सही को समाप्त करता है। इस प्रोटोकॉल का महत्व यह है कि यह रेडियोलॉजिस्ट द्वारा ब्याज के क्षेत्र (आरओआई) विभाजन में भिन्नता को समाप्त करता है, जो आमतौर पर एमआरआई12पर ऑप्टिक तंत्रिका मूल्यांकन में त्रुटि का मुख्य स्रोत होता है। जबकि हमने तालिका 1के साथ ऑप्टिक तंत्रिका क्रॉस सेक्शनल क्षेत्र के लिए मानक डेटा प्रदान करने की कोशिश की, नैदानिक सेटिंग्स में उपयोग और तुलना के लिए वर्णित मानक प्रोटोकॉल का उपयोग करके आगे डेटा की आवश्यकता है। इस तरह के डेटा को ऑप्टिक तंत्रिका आकार में आयु भिन्नता के कारण विभिन्न आयु समूहों को समायोजित करने की आवश्यकता है, जैसा कि तालिका 1में दिखाया गया है । लिंग15के बीच इस तरह की भिन्नता स्पष्ट नहीं है , लेकिन हाल ही में अपवर्तक त्रुटि16के लिए उपस्थित रहने का सुझाव दिया गया था ।

पिछले अध्ययनों ने ऑप्टिक तंत्रिका सफेद पदार्थ मात्राकरण के लिए विभिन्न तरीकों को लागू किया, और उन्होंने ज्यादातर छवि विश्लेषण के लिए अपने वर्कस्टेशन में मौजूद सॉफ्टवेयर का उपयोग किया। ऑप्टिक तंत्रिका मूल्यांकन पर प्रारंभिक अध्ययनों ने क्रॉस सेक्शनल क्षेत्र के आधार पर एक मात्राकरण दृष्टिकोण अपनाया, तकनीशियनों या रेडियोलॉजिस्ट द्वारा मैनुअल विभाजन का उपयोग करके12,17। वांग एट अल ने अक्टूबर 11के साथ सहसंबंध के लिए दुनिया से विभिन्न दूरी पर ऑप्टिक तंत्रिका क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र के मैनुअल विभाजन का भी उपयोग किया । ओमोदाका एट अल ने कोरोनल कट पर औसत क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र और डिस्क से ऑप्टिक तंत्रिका की लंबाई का उपयोग मैनुअल एनोटेशन के माध्यम से अक्षीय कट पर ऑप्टिक चियाम तक किया ताकि अक्टूबर8के साथ सहसंबंध के लिए ऑप्टिक तंत्रिका के संकेतक निकाला जा सके। अक्टूबर के साथ सहसंबद्ध होने के बावजूद, इस विधि की प्रजनन क्षमता ऑप्टिक तंत्रिका के देशांतर मूल्यांकन के लिए आवश्यक सटीकता नहीं दे सकती है। रामली एट अल सभी अक्षीय खंडों 5 पर आइसोइंटेंस सिग्नल के मैनुअल विभाजन के माध्यम से ऑप्टिक तंत्रिका की मात्रा को निर्धारित करता है, एक दृष्टिकोण जो ऑप्टिक तंत्रिका पदार्थ को स्वयं अक्षीय वर्गों द्वारा कैप्चर नहीं किया जाता है, छवि मैनुअल विभाजन के दौरानमानव त्रुटि, या यहां तक कि ऑप्टिक तंत्रिका लंबाई के निर्धारण में भी मात्रा निर्धारण में शामिल किया जा सकता है।

जबकि विभिन्न अध्ययनों ने ऑप्टिक तंत्रिका के क्रॉस-सेक्शनल क्षेत्र के मूल्यांकन का उपयोग किया, वे ग्लोब से माप की दूरी में भिन्न थे। वांग एट अल दुनिया के पीछे 3 मिमी, 9 मिमी, और 15 मिमी का आकलन किया, और पाया कि 3 मिमी क्रॉस-सेक्शनल मूल्यांकन इंट्राओक्यूलर दबाव11के साथ सबसे अधिक संबंध था। Bäuerle एट अल. 3 मिमी और दुनिया के पीछे 5 मिमी पर एमआरआई पर ऑप्टिक तंत्रिका के आकलन की प्रजनन क्षमता का विश्लेषण किया, और वे दोनों मामलों के लिए एक अच्छा आकलन पाया10। Lagrèze एट अल पार अनुभागीय क्षेत्र 5 मिमी, 10 मिमी, और दुनिया के पीछे 15 मिमी मापा और पाया कि पार अनुभागीय मूल्यांकन 5 मिमी पार अनुभागीय क्षेत्र में सबसे सटीक था दुनिया से आगे माप की तुलना में17। इस प्रोटोकॉल में, हमने छवियों के अधिग्रहण के लिए 3 टी एमआरआई का उपयोग किया, जहां ऑप्टिक तंत्रिका मूल्यांकन में इसका उपयोग पहले 1.5 टी एमआरआई18,19से बेहतर पाया गया था। तेजी से उपयोग किया 7 टी एमआरआई भी बेहतर परिणाम प्रदान कर सकते हैं, लेकिन यह भी अपने मानक मूल्यों की आवश्यकता होगी । एमआरआई अनुक्रम के बारे में इस्तेमाल किया, हम टी 2 वसा दमन अनुक्रम का इस्तेमाल किया, मुख्य रूप से अपनी व्यापक उपलब्धता और इसके अंतर्निहित आसपास के इंट्राकोनल वसा को नष्ट करने के बाद सीएसएफ के आसपास ऑप्टिक तंत्रिका चित्रित करने की क्षमता के कारण । पिछले अध्ययनों ने विश्वसनीय परिणामों के साथ अन्य दृश्यों का उपयोग किया, जिसमें आधा-फोरियर सिंगल-शॉट टर्बो स्पिन-इको (जल्दबाजी) अनुक्रम और प्रसार टेनसोर इमेजिंग (डीटीआई) अनुक्रम7,12शामिल हैं, जो व्यापक रूप से उपलब्ध नहीं हो सकते हैं।

छवि अधिग्रहण के दौरान विचार करने के लिए एक महत्वपूर्ण पहलू यह सुनिश्चित कर रहा है कि रोगी सीधे लक्ष्य पर उतारना है, क्योंकि इमेजिंग के दौरान गैर-सीधे लक्ष्य पर उतारना एक गैर-सटीक ऑप्टिक तंत्रिका मात्रा12निकलेगा। अक्टूबर में निर्धारण एक करीबी लक्ष्य पर एक्यीय है, रोगी की आवश्यकता के लिए आंख में अच्छा दृश्य तीक्ष्णता है एक आंख के साथ निकट लक्ष्य देखने का आकलन किया है, जबकि एमआरआई के लिए लक्ष्य आगे दूर है, निर्धारण दूरबीन है, और कम दृश्य मांगों की आवश्यकता है । हालांकि, निर्धारण अभी भी उन रोगियों के लिए एक मुद्दा हो सकता है जिनके पास उच्च अपवर्तक त्रुटि या खराब दृष्टि है। जबकि एमआरआई का उपयोग करने का आकलन और मोतियाबिंद के साथ रोगियों का पालन कम लागत की उपस्थिति में संभव नहीं हो सकता है, अक्टूबर सहित सरल इमेजिंग तकनीकों, एमआरआई विशेष स्थितियों में उपयोगी हो सकता है, जहां अक्टूबर निर्णायक डेटा प्रदान नहीं करते हैं, या अक्टूबर ही प्राप्त नहीं किया जा सकता है, जैसे महत्वपूर्ण नेत्र मध्यवर्ती अस्पष्टता की उपस्थिति में । इसके अलावा , वर्णित प्रोटोकॉल का उपयोग तब किया जा सकता है जब एमआरआई इमेजिंग का उपयोग माध्यमिक कारणों को बाहर करने के लिए अस्पष्टीकृत ऑप्टिक न्यूरोपैथी के मामलों में आवश्यक है20,21

इस प्रोटोकॉल की मुख्य सीमाओं में से एक रोगियों को जो ठीक से उतारना नहीं कर सकते, दोनों आंखों में गरीब दृश्य तीक्ष्णता के साथ रोगियों सहित का आकलन करने में असमर्थता है । इस संबंध में, ध्वनि उत्तेजना के उपयोग से छवि अधिग्रहण22के दौरान निर्धारण की गुणवत्ता में सुधार होगा। इसके अलावा, एक नई पद्धति के रूप में, ऑप्टिक तंत्रिका सफेद पदार्थ के लिए एमआरआई आधारित पार अनुभागीय क्षेत्रों के लिए सामान्य मूल्यों को चित्रित करने के लिए भविष्य के अध्ययनों की आवश्यकता है । सामान्य मूल्यों को स्थापित करने का महत्व इस तथ्य से आगे बल दिया जाता है कि ऑप्टिक तंत्रिका भी कनेक्टिव ऊतक23की महत्वपूर्ण मात्रा से बना है, एक ऊतक जिसमें तंत्रिका फाइबर के समान कार्यात्मक क्षमता नहीं होती है। जबकि अक्टूबर में ऑप्टिक तंत्रिका फाइबर परत मोटाई की मात्रा परिमाणीकरण प्रक्रिया24में संयोजी ऊतक के शामिल किए जाने के कारण रीमैनेंट तंत्रिका ऊतक की झूठी छाप प्रदान कर सकती है, इस तरह की झूठी छाप इस एमआरआई-आधारित मात्राकरण विधि में मौजूद नहीं है। मोशन कलाकृतियों भी छवियों में धुंधला करने के लिए नेतृत्व कर सकते हैं, विशेष रूप से परीक्षा के दौरान आंख आंदोलन पर । हालांकि यह इमेजिंग के दौरान बचा जाना चाहिए, सफेद पदार्थ रेंज की स्थापना ऑप्टिक तंत्रिका सफेद पदार्थ मात्रा की सटीकता पर ऐसी कलाकृतियों के प्रभाव को कम करेगा, के रूप में मस्तिष्क सफेद पदार्थ पर गति विरूपण साक्ष्य की वजह से परिवर्तन लगभग ऑप्टिक तंत्रिका सफेद पदार्थ की तरह है ।

वर्तमान प्रोटोकॉल की मुख्य ताकत ऑप्टिक तंत्रिका मात्राकरण के दौरान अंतर-व्यक्तिगत मतभेदों का उन्मूलन है, यहां तक कि जब गैर-विशेष चिकित्सा डॉक्टरों या तकनीशियनों द्वारा किया जाता है। इसके अलावा, यह छवि विश्लेषण के लिए एक व्यापक रूप से उपलब्ध ओपन-सोर्स सॉफ्टवेयर का उपयोग करता था। हालांकि ऑप्टिक तंत्रिका मात्राकरण के लिए एक समर्पित एमआरआई इमेजिंग करना संभव नहीं है, विशेष रूप से अक्टूबर की उपस्थिति में, ऑप्टिक न्यूरोपैथी और मोतियाबिंद के माध्यमिक कारणों के बहिष्कार सहित अन्य प्रयोजनों के लिए किए गए एमआरआई इमेजिंग के दौरान इस प्रोटोकॉल को करने की सिफारिश की जाती है।

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Disclosures

सभी लेखक हितों के टकराव की घोषणा नहीं करते हैं ।

Acknowledgments

हम वीडियो फिल्मांकन और विकास में महत्वपूर्ण योगदान के लिए फरहा हद्दाद और हसन अल-ईसा का शुक्रिया अदा करना चाहेंगे ।

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Magnetic resonance imaging (MRI) machine Siemens Magnetom Verio N/A 3T MRI scanner

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References

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Al-Ryalat, N., AlRyalat, S. A., Malkawi, L., Azzam, M., Mohsen, S. Quantification of Optic Nerve Cross Sectional Area on MRI: A Novel Protocol using Fiji Software. J. Vis. Exp. (175), e62752, doi:10.3791/62752 (2021).

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