Cuantificación del área de la sección transversal del nervio óptico en la resonancia magnética: un protocolo novedoso utilizando el software de Fiji

Este protocolo tiene como objetivo describir métodos estandarizados para la evaluación del área de la sección transversal del nervio óptico mediante resonancia magnética. Describiremos la adquisición de imágenes utilizando una secuencia de imágenes ampliamente disponible. También describiremos el análisis de imágenes utilizando el software de características de código abierto.

Uno de los usos importantes de dicho protocolo es en la evaluación de pacientes con glaucoma, donde proporcionará datos valiosos sobre la integridad del nervio óptico. El protocolo de adquisición de imágenes comenzará explicando completamente el examen al paciente y que se deben seguir las siguientes instrucciones. Deberá cambiarse a una bata especial para la obtención de imágenes.

Debe asegurarse de no llevar ni usar ningún material metálico, esto puede incluir algunos tipos de máscaras faciales. Algunos dispositivos implantables pueden no ser compatibles con las imágenes de resonancia magnética, esto puede incluir marcapasos y bombas de insulina. Debe informar al médico de cualquier objeto metálico que quede dentro de su cuerpo.

Debido al espacio confinado de la máquina de resonancia magnética, el examen podría no ser adecuado para pacientes con claustrofobia. Se espera que el examen tome 15 minutos donde se requiere que el paciente permanezca quieto. Un formulario de consentimiento adecuado debe ser firmado por el paciente.

Antes de la obtención de imágenes, el médico explicará los pasos al paciente y le indicará que se centre en un objetivo recto dentro de la máquina de resonancia magnética, con el fin de obtener una imagen correctamente orientada. Se explican más precauciones y se proporcionan al paciente aparatos de seguridad, como auriculares y un botón de pánico para garantizar un examen adecuado y cómodo. Se tomará un corte coronal del nervio óptico ortogonal, es decir,

perpendicular al nervio tres milímetros posterior al globo. Se utilizarán imágenes de exploración en la sierra de transferencia y planos sagitales oblicuos para garantizar la dirección óptima del nervio óptico y el posicionamiento de la unión del globo del nervio óptico. Se puede acceder a la calidad de la fijación de la mirada mediante la distribución del CSF alrededor del nervio óptico, donde debe distribuirse uniformemente alrededor del nervio con un grosor casi igual en todos los lados.

Introduzca los siguientes parámetros para la adquisición de imágenes. En la secuencia de supresión de grasa ponderada T2, TR, 3000 milisegundos. TE, 90 milisegundos.

Campo de visión, 16 por 16 centímetros. Matriz, 296 por 384. Grosor de la rebanada, tres milímetros.

Espacio en rodajas, 0,3 milímetros. La imagen final analizada fue una imagen coronal oblicua, tres milímetros detrás del globo. Para el protocolo de análisis de imágenes, comenzaremos descargando el paquete de procesamiento de imágenes de Fiji desde imagej.net.

Comenzaremos yendo a su sitio web, seleccionando Descargas, Fiji, y luego eligiendo la versión adecuada para su dispositivo. Después de la instalación, inicie el programa Fiji. Cargue la imagen coronal del nervio óptico en el programa seleccionando Archivo, Abrir y, a continuación, seleccionando la imagen coronal que desee.

Tenga en cuenta que debe mantener la calidad de la imagen durante la transferencia, ya que no hacerlo dará como resultado resultados de análisis de imagen poco confiables. Estandarice la escala especificando el número de píxeles por unidad de longitud. Esto se puede hacer dibujando una línea recta en la escala del mapa.

A continuación, elija Establecer escala en la barra de menús Analizar. Especifique la longitud de la línea tal como aparece en la escala del mapa con la unidad de longitud adecuada. Convierte la imagen en escala de grises mediante el menú Imagen y, a continuación, selecciona Tipo y, a continuación, 8 bits.

Cuantificando el rango de intensidad de los píxeles de materia blanca, elija la herramienta Selección de lazo yendo al menú Complemento, Segmentación, luego Selección de lazo, luego seleccione un área suficiente de materia blanca. Para expandir el área, mantenga presionada la tecla Mayús y expanda la materia blanca. Asegúrese de no cubrir ninguna materia gris durante el proceso.

Un área total seleccionada de 1000 píxeles es suficiente. Puede asegurarse de que tiene 1000 píxeles seleccionados yendo a Analizar y, a continuación, a Medir, para cuantificar el área seleccionada. Abra la herramienta Histograma desde el menú Analizar, que muestra la distribución de la intensidad de píxeles en el área de materia blanca seleccionada.

Haga clic en el cuadro En vivo para asegurarse de que el histograma evalúa el área seleccionada. El gráfico en el histograma debe mostrar una distribución normal de la intensidad. Calcule el rango de intensidad de la materia blanca de la siguiente manera, el límite bajo es la intensidad media, menos tres veces la desviación estándar.

Para nuestro caso, eso es 94.372, menos tres, multiplicado por 7.085. El límite superior es la intensidad media, más tres veces la desviación estándar. Para nuestro caso, es 94.372, más tres veces 7.085.

Para abrir la herramienta Umbral, vaya al menú Imagen, seguido de Ajustar y, a continuación, seleccione Umbral. Especifique el rango calculado a partir del paso anterior seleccionando conjunto y, a continuación, escribiendo el límite superior e inferior. En nuestro caso, es 73 y 115.

Marque solo la función Fondo oscuro y especifique anotaciones en blanco y negro, B&W, en la lista desplegable y, a continuación, haga clic en Aplicar. Aparecerá la máscara para la materia blanca presente dentro del disco óptico. Usando la herramienta de selección lasso, que se puede elegir desde el menú Plugin, como se explicó anteriormente, o desde el menú Selección rápida, seleccione el área negra, que representa el disco óptico.

Utilice la función de medición de la barra de menús Analizar para calcular el área del disco óptico medida en centímetros. En nuestro caso, es 0.069. La relación copa-disco para un paciente masculino de 30 años que se presentó a un examen de chequeo oftalmológico fue de 0,8, lo cual es sospechoso y podría sugerir glaucoma.

Al realizar la tomografía de coherencia óptica para el grosor de la capa de fibra nerviosa, encontramos que el grosor del nervio estaba dentro del límite normal para la edad. El paciente fue planeado para una resonancia magnética de cabeza, donde se ordenó un corte coronal para la evaluación del nervio óptico, como se detalla en el protocolo mencionado anteriormente. Obtuvimos la resonancia magnética coronal cortada tres milímetros detrás del disco óptico.

La intensidad media de la materia blanca fue de 94,372, la desviación estándar de 7,085, que resultó en un rango de intensidad de la materia blanca del límite inferior, 94,372 menos 21,255, es igual a 73,117. El límite superior, 94.372, más 21.255, es igual a 115.627. La Figura 2A muestra la imagen coronal.

La Figura 2B muestra la imagen coronal después de aplicar el umbral de materia blanca utilizando los límites superior e inferior calculados. Mientras que la figura 2C muestra la materia blanca del nervio óptico para su cuantificación. El área de sección transversal de la materia blanca del nervio óptico izquierdo fue de 6,9 milímetros al cuadrado, que está dentro de los límites normales para su edad.

Proporcionamos un protocolo detallado para un método estandarizado para la evaluación y cuantificación del nervio óptico utilizando máquinas de resonancia magnética, que los médicos no especializados pueden ejecutar con alta confiabilidad. Recomendamos adoptar este protocolo para los estudios sobre la evaluación del nervio óptico, lo que permitirá la comparación entre los hallazgos del estudio. Además, recomendamos el uso de este protocolo cuando se ordenan imágenes de resonancia magnética para excluir causas secundarias de neuropatía del nervio óptico y glaucoma.