Article de méthode

In Vivo Analyse morphométrique des humains nerfs crâniens à l’aide de l’imagerie par résonance magnétique oreilles maladie de Menière et des oreilles de l’audition normale

DOI :

10.3791/57091

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21 février 2018

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1Department of Radiology, University Hospital, LMU Munich, 2Department of Otorhinolaryngology - Head and Neck Surgery, SLK-Kliniken Heilbronn GmbH, 3Department of Otorhinolaryngology Head and Neck Surgery, Ludwig-Maximilians-University Hospital Munich, German Centre for Vertigo and Balance Disorder

Dans cet article

Résumé

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Afin d’évaluer les changements morphologiques des nerfs crâniens tels que la perte de neurones structures ou gonflement des nerfs crâniens dans la maladie de Menière (MD) ou à des personnes en bonne santé en vivo, un protocole d’évaluation a été élaboré à l’aide de l’imagerie par résonance magnétique (IRM) . Confirmation par IRM supplémentaire du MD a été réalisée.

Résumé

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Analyse des structures neurales dans la maladie de Menière (MD) est important, car une perte de telles structures a déjà été proposée pour ce groupe de patients, mais doit encore être confirmée. Ce protocole décrit une méthode de in vivo l’évaluation des changements neurones particulièrement bien adapté à l’analyse de nerf crânien à l’aide de la résonance magnétique imagerie (IRM). MD-patients et personnes entendantes normal ont été examinés dans un 3-T M.-scanner en utilisant un protocole d’analyse y compris fortement pondérées en T2 3D gradient-echo-sequence (3D-CISS). Dans le groupe de patients, MD a en outre confirmé en utilisant IRM basée sur évaluation d’hydrops endolymphatique. L’analyse morphométrique a été réalisée à l’aide d’un viewer DICOM de freeware. Évaluation des nerfs crâniens comprenait des mesures de surfaces transversales (SCCS) des nerfs à différents niveaux ainsi qu’orthogonales mesures diamétralement.

Introduction

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L’imagerie par résonance magnétique (IRM) joue un rôle majeur dans la visualisation et l’analyse de l’anatomie ainsi que des processus physiologiques et pathologiques du corps humain. Étant donné que le diagnostic clinique et électrophysiologique de la maladie de Menière (MD) peut être difficile, à l’aide des informations supplémentaires provenant de MRI est plus qu’utile1,2,3,4. Une méthode in vivo a été développée pour analyser les hydrops endolymphatique MD et morphométriques des changements des nerfs crâniens à l’aide de MRI. Avec cette approche combinée, diagnostic de MD définitive a été confirmé, et changements morphométriques des nerfs crâniens ont été étudiés à différents niveaux tout au long des nerfs. Étiologie du MD est encore peu claire5,6,7. Il a été proposé que la perte de cellules neurales pourrait être impliquée dans la MD, mais cela doit encore être confirmée.

Les nerfs crâniens appropriés pour analyse morphométrique à MD sont le 7ème et 8ème nerf avec ses branches, qui ont été analysés dans cette étude. Seules quelques études trouvera analyse morphométrique des aspects de ces nerfs avec MRI8,9,10. L’étude de Henneberger et coll. a analysé morphométriques des changements de la 7ème et 8ème nerf de cerveau dans oreilles MD par rapport à une audition normale oreilles11.

La méthode présentée ici permet l’analyse de la 7ème et 8ème les nerfs crâniens tout au long de leur parcours de cerveau à l’OS temporal visualisation et morphométriques in vivo . En utilisant cette méthode, nous avons montré qu’il existe des différences significatives entre le groupe de patients des patients MD et les oreilles en bonne santé. Nous vous proposons la méthode décrite pour utilisation dans plusieurs situations/maladies chaque fois que des changements potentiels morphométriques des nerfs crâniens sont d’intérêt. Si cette méthode sera établie en croisières d’endurance diagnostics cliniques reste à être évaluée par des études futures. Véritable alternative à la méthode décrite en vivo évaluation des morphométriques des nerfs crâniens, les changements ne sont pas disponibles et tandis que calculés par tomodensitométrie (TDM) a ses points forts tels que la grande disponibilité, vitesse et représentation des changements osseux, elle aussi pièces de tissus trop faibles contrastes afin de visualiser les changements subtils dans les nerfs crâniens dans le neurocrâne et l’OS temporal. Post-mortem d’analyse des changements de nerf crânien chez MD reste à étudier. Avec imagerie spéciaux et techniques d’évaluation telle que décrite ici, il est possible d’analyser les changements morphométriques des nerfs crâniens chez les patients de MD et contrôles sains à l’aide de MRI. Bilan systématique de MRI du cerveau souvent ne comprend pas de haute résolution, techniques d’imagerie fortement pondérées en T2, qui sont obligatoires pour l’évaluation des changements morphométriques des nerfs crâniens 7 et 8.

La méthode développée peut influer davantage diagnostique sur l’évaluation de différents niveaux de gravité chez MD, ainsi que jouer un rôle dans l’évaluation du vertige, les déficits de l’audition et acouphènes. Les centres spécialisés pour le bilan diagnostique et thérapeutique des vertiges jouent un rôle majeur dans les systèmes de soins de santé d’aujourd'hui et notre méthode pourrait fournir des spécialistes avec un outil possible pour leur diagnostic préopératoire12,13,14 . Vertigo est un symptôme complex qui se produisent dans plusieurs maladies, nécessitant une coopération interdisciplinaire approfondie entre les différentes spécialités, comme l’a démontré dans les centres spécialisés pour le bilan diagnostique et thérapeutique de vertige12, 13 , 14.

À notre connaissance, il n’existe aucune méthode disponible dans la littérature pour en vivo analyse morphométrique des nerfs crâniens en MD et témoins sains.

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Protocole

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Toutes les procédures ont été approuvées par le Comité d’éthique local (Conseil d’examen institutionnel de l’Université de Munich/LMU Munich protocole n° 093-09). Tous les patients ont donné leur consentement éclairé pour les procédures exécutées.

1. clinique examen

  1. Identifier les patients souffrant de présumés MD en coopération avec le ministère pour oreilles, nez et gorge (ORL).
    1. Effectuer une évaluation clinique ; vertige, acouphènes/bourdonnement de l’oreille et la perte d’audition (possiblement fluctuant) doivent être évalués. Recherchez, associée à des nausées et des vomissements. Vérifiez la durée des symptômes.
    2. Compte les résultats des essais cliniques et fonctionnels pour le diagnostic de MD : vérifier les résultats de l’audiométrie, vidéo-oculographie calorique, vestibulaire évoqués myogéniques potentiels (PEMV) et electrocochleography (ECoG) dans les documents de l’hôpital ou système de dossiers médicaux électroniques.
    3. Recherchez les résultats typiques dans MD : audiométrie peut-être apparaître à l’atteinte des niveaux d’écoute dans ton pur en moyenne (PTA), irrigation calorique peut révéler parésie semi-circulaire horizontale, SP/AP ratio peut être pathologiquement élevée en ECoG et rapport d’amplitude interaural PEMV peut être significativement plus faible chez les patients de MD.

2. qualité de l’Image Acquisition chez les Patients souffrant de MD et témoins sains

  1. Appliquer une injection de gadolinium intratympanic 24h avant l’IRM dans le groupe de patients. Injection de 0,4 mL d’agent de contraste à base de gadolinium intratympanically, (p. ex., Magnograf dilué saline en 8 fois), 24 h avant l’IRM régulier.
  2. Préparer le patient pour l’examen de MRI : cocher pour implants métalliques (les examens sont réalisables avec un stimulateur cardiaque si adéquate des précautions sont prises, les implants dentaires sont généralement faisables), claustrophobie, etc. les dispositifs de réduction de bruit utilisation telles que la réduction du bruit casque de protection des patient audience.
  3. Positionner le patient adéquatement dans le scanneur. Positionner la tête du patient directement, mettre et fermer la bobine M.-chef. Positionnez l’os du patient tête/temporelle à l’isocenter du scanner Monsieur.
  4. Effectuer l’IRM selon le protocole de l’étude, y compris 3D-FLAIR - et 3D-real IR-séquences pour la détection d’hydrops endolymphatique dans le groupe de patients et fortement pondérées en T2 3D-CISS pour l’analyse morphologique des nerfs crâniens dans le groupe de patients et témoins sains.
  5. Définissez les paramètres de la séquence pour l’analyse morphométrique 3D-CISS comme suit : répétition (TR) le temps ms 5,79, echo temps (TE) ms 2,58, inversez angle 34°, champ de vision (FoV) 160 x 160 mm2, taille de matrice 320 x 320, nombre des moyennes 1, tranche épaisseur 0,5 mm (tableau 1 ). Effectuer les analyses du FLAIR-3D utilisant un TR de 9 000 ms, TE 128 ms, inversion du temps 2 500 ms, flip angle de 180°, la taille de matrice 384 x 384, trancher, épaisseur 2 mm. ensemble les paramètres pour l’IR 3D-real comme suit : TR 6 000 ms, TE 155 ms , inversion fois 1 500 ms, flip angle 180 °, la matrice taille 320 x 320, tranche épaisseur 0,5 mm.

3. IRM Quality Check et l’Identification des Hydrops endolymphatique en IRM

  1. Vérifier la qualité d’image de MRI en ce qui concerne les artefacts comme des artefacts pliable, artefacts de pulsation, objets métalliques et prendre en compte spéciale de la cible d’évaluation, dans ce cas les nerfs crâniens VII et VIII tout au long de leur parcours.
  2. Évaluer l’hydrops endolymphatique dans l’IRM du groupe de patients. Vérifier le degré d’hydrops endolymphatique cochléaire et labyrinthique, visualisable en examinant l’acquisition 3D-FLAIR - et 3D-real IR-séquences (Figure 1).

4. image a basé ses mesures des nerfs crâniens

  1. Préparations générales
    1. Installer un viewer DICOM de choix pour l’évaluation de l’image et mesures sur le poste de l’évaluation, par exemple, OsiriX ou Horos.
    2. Exécutez le viewer DICOM en double cliquant sur l’icône de l’application ; la fenêtre base de données s’affiche.
    3. Importer les données de patients image de gauche de la souris en cliquant sur « Fichier » dans le menu déroulant supérieur, puis sélectionnez « Importer » → « importer un fichier ». Dans le sélecteur de fichier, sélectionnez les données d’image patient ; le nom de patients et les données seront affichera dans la fenêtre base de données après l’importation réussie.
      NOTE : Importation de fichiers compressés (par exemple, .zip) ou des répertoires non compressées des fichiers DICOM est réalisable avec les visualiseurs DICOM susmentionnés.
    4. Dans la fenêtre base de données, développez le dossier de patient image par un clic gauche sur le symbole du triangle sur le côté gauche du nom du patient. Sélectionnez la séquence de choix dans ce dossier (séquence CISS ici) et double cliquez dessus pour ouvrir les données d’image correspondant. Les données patients image seront affichera.
  2. Reconstructions des nerfs crâniens
    Remarque : en raison de cours long et pas toujours dans le plan des nerfs de la tige de cerveau par le biais de l’angle de cerebellopontine (CPA) dans le méat acoustique et à la suite du fundus du conduit auditif interne (CAI), la reconstruction et l’évaluation de la diamètres et les AP à différents niveaux du nerf est nécessaire.
    1. Préparer pour reconstruire des sections transversales aux endroits suivants tout le long des nerfs crâniens afin d’éviter des erreurs de mesure dérivées de tranches obliques tout le long du nerf, en sélectionnant « 3D MPR » dans le menu déroulant « visionneuse 3D » en haut de l’écran ; la MPR-fenêtre s’affichera.
    2. Ajuster les niveaux de zoom pour les structures d’être reconstruits (ici les nerfs crâniens VII et VIII) en sélectionnant l’outil de zoom (la loupe) de la zone « Modifier la fonction de bouton de souris » dans la barre d’outils dans la partie supérieure gauche de la fenêtre de MPR. Ensuite, déplacez le curseur de la souris à chacun des 3 avions dans la fenêtre de MPR et ajuster le zoom niveaux par clic gauche et glisser la souris (le curseur de la souris se transforme en une loupe).
    3. Reconstruire le nerf central de VIII et définir le plan de reconstruction orthogonale au cours de nerfs dans le milieu de la CPA. Vérifier et adapter l’orientation de l’avion reconstituée dans tous les avions 3/windows (il devrait être reconstruite orthogonale à la direction du passage du nerf afin d’éviter des effets de volume partiel aux mesures indiquées ci-après).
      1. Vérifiez hors plan traversant du nerf et corriger l’orientation du plan respectivement.
        1. Pour corriger l’orientation du plan, déplacez le curseur de la souris au centre de l’axe en forme de croix de chaque avion dans la fenêtre de MPR (lorsqu’il est implanté correctement le curseur de la souris va transformer un symbole de la main).
        2. Prenez l’axe en forme de croix dans chacune des 3 avions/fenêtres individuellement avec l’outil capture indiqué par l’icône de la main et déplacer l’axe approximativement à l’entrée dans le méat acoustique interne dans chacune des 3 avions.
        3. Ajustez l’orientation des 3 axes aux cours du nerf à l’aide de la rotation-fonction disponible en déplaçant la souris vers les aspects latéraux de chaque axe (la fonction rotation correcte est représentée par une modification du curseur de la souris sur une icône curviligne). Puis maintenez le bouton gauche de la souris enfoncé et faites glisser la souris pour ajuster l’orientation du plan.
        4. Régler l’orientation du plan dans tous les 3 fenêtres de la MPR-fenêtre. Afin de reconstruire un avion transversal au cours des nerfs VIII au niveau du milieu de la CPA, ouvrez la fenêtre inférieure gauche dans la fenêtre de MPR et déplacez la souris au milieu de la Croix de l’axe afin que le curseur de la souris se transforme à nouveau en un symbole de la main. Clic gauche, puis faites glisser l’avion (ligne orange) à l’endroit désiré (ici, au milieu de la CPA).
        5. Ajuster les niveaux de zoom si nécessaire avec l’outil de zoom (la souris va changer son icône de la loupe) clic gauche et faites-la glisser.
        6. Faites un clic gauche dans la fenêtre supérieure droite de la fenêtre-MPR pour sélectionner cet avion. Sélectionnez « Fichier » → « Exporter » → « Exporter vers des fichiers DICOM ». Dans le « exportation de DICOM »-fenêtre, sélectionnez « séquence : » → « Image courante seulement » en cliquant à gauche dans le sélecteur de cercle adjacents.
        7. Renommer la série appropriée, ici « VIII CPA ». Puis clic gauche de la touche « OK "sur l’aspect inférieur droit de la fenêtre d’exportation DICOM.
          NOTE : Ceci sera fermer la fenêtre d’exportation DICOM sera enregistrer l’image reconstituée dans la base de données patient et revenir à la fenêtre MPR.
    4. Reconstruire les vues orthogonales des branches du nerf VIII : nerf cochléaire (CN), nerf vestibulaire supérieur (SVN) et nerf vestibulaire inférieur (IVN) au niveau du méat de l’IAC, où la visualisation représentative n’est généralement bien possible. Vérifiez hors plan traversant du nerf et corriger l’orientation du plan respectivement.
      1. Prenez l’axe en forme de croix dans chacune des 3 avions/fenêtres avec l’outil capture indiqué par une icône de main, déplacer l’axe vers le CN, SVN et IVN, respectivement au niveau du méat de l’IAC et d’ajuster leur orientation au cours du nerf à l’aide de la fonction rotation disponible sur les aspects latéraux de chaque axe, représenté par l’icône courbé, comme décrit aux étapes 4.2.3.1.1 - 4.2.3.1.5.
      2. Exportation et renommez les avions reconstituées comme sous étape 4.2.3.1.6 - 4.2.3.1.7.
    5. Reconstruire les vues orthogonales du nerf facial (nerf crânien VII) au niveau de la CPA, le méat de l’audit interne et du fundus de l’IAC comme décrit aux étapes 4.2.3. Vérifiez hors plan traversant du nerf et corriger l’orientation du plan respectivement à chaque niveau de la reconstruction.
  3. Mesures
    Remarque : Effectuez les mesures suivantes : mesure de CSA, long diamètre (LD) et diamètre court perpendiculaire (SD) du nerf facial (nerf crânien VII) et nerf vestibulocochlear (nerf crânien VIII) dans les images reconstruites transversales (Figure 4 et Figure 5). Faire attention aux niveaux de fenêtrage cohérente entre les balayages pour éviter des effets de volume partiel qui influencent les mesures quantificational de manière non systématique.
    1. Sélectionnez l’image déjà reconstruit du nerf crânien VIII au niveau du CPA de gauche en cliquant sur le fichier image correspondant (précédemment nommé « CPA VIII ») dans la fenêtre base de données de la visionneuse DICOM. Ouvrez-le en double cliquant sur le nom du fichier. L’image reconstituée s’ouvre dans une fenêtre unique.
    2. Zoomer dans les structures de l’image si nécessaire en suivant les instructions à l’étape 4.2.2. Sélectionnez « Longueur » en cliquant avec la souris sur le symbole triangulaire à côté de la « Change la fonction de bouton de souris » dans la barre d’outils sur le dessus de l’écran à gauche. Clic gauche et maintenez le bouton gauche de la souris enfoncé pour tracer une ligne de mesure pour le plus long diamètre du nerf crânien VIII ; Cette mesure est LD
    3. Effectuer une mesure perpendiculaire au LD pour la mesure de la SD.
      Remarque : Les mesures sont automatiquement sauvegardées si vous utilisez OsiriX ou Horos comme spectateur DCIOM.
      1. Répéter ces mesures de LD et SD également dans les reconstructions du nerf VIII au niveau du méat de l’IAC en mesurant dans le fichier image de la base de données d’image nommé « Méat VIII » et au niveau de le œil de l’IAC , déposer le nom « VIII du fond de œil ».
    4. Évaluer les CSA en utilisant de préférence le polygone fermé région d’intérêt (ROI) pour tenir compte des inhomogénéités possibles dans le contour de la section transversale de la nerf crânien. Dans la barre d’outils sur la partie supérieure de l’écran, appuyez sur le symbole triangulaire à droite de la zone de la « Fonction de bouton de souris » et sélectionnez « Polygone fermé » (le symbole de la ligne précédemment sélectionnée va changer à un polygone).
    5. Décrire le contour du nerf crânien VIII en cliquant plusieurs fois sur la frontière du nerf à gauche. Pour fermer le polygone double cliquez à l’endroit désiré ; le contour complet s’affiche.
      Remarque : Si nécessaire corriger la position des points polygone en cliquant à gauche et en déplaçant.
    6. Ouvrir la reconstruction effectuée précédemment du nerf facial au niveau de la CPA (nom du fichier image « CPA VII ») et d’effectuer des mesures de LD, SD, et CSA pour nerf crânien VII suivant étapes 4.3.1 - 4.3.5.
    7. Ouvrez les reconstructions au niveau du méat de l’IAC et effectuer des mesures de LD, SD et CSA pour le CN, SVN, Thalia et crânienne nerf VII suivant étapes 4.3.1 - 4.3.5.
    8. Ouvrez les reconstructions au niveau de le œil de l’IAC et effectuer des mesures de LD, SD et CSA pour le CN, SVN, Thalia et crânienne nerf VII suivant étapes 4.3.1 - 4.3.5.

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Résultats

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L’analyse statistique a été réalisée à l’aide du logiciel d’analyse statistique, et indépendant du recto-verso échantillons t-test a été appliqué. Évaluation d’images a été réalisée par deux lecteurs. Une différence significative entre les valeurs moyennes du groupe de patients (n = 21) et un groupe témoin en bonne santé (n = 39) se trouvent pour les mesures de l’ASC du nerf facial, CN, SVN et IVN (tableau 2). Mesures de la CSA dans le groupe de patients a montré...

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Discussion

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Nous avons démontré une méthode réalisable et accessible de l’évaluation des changements morphométriques des nerfs crâniens, comme elles se produisent dans plusieurs situations physiopathologiques, ici à MD par rapport aux témoins une audition normale.

Modifications et dépannage :

Des mesures similaires à celles rapportées ici pour le 7ème et 8ème les nerfs crâniens peuvent être effectuées à l’aide des scans 3D-CISS-séquence in...

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Déclarations de divulgation

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Les auteurs n’ont rien à divulguer.

Remerciements

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Robert Gürkov a reçu des financements du ministère allemand de la recherche et l’éducation BMBF, Grant no 01 EO 0901.

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Matériaux

Liste des matériaux utilisés dans cet article
NomEntrepriseNuméro de catalogueCommentaires
MR-scanner, par exemple Siemens Magnetom Verio, ou les MR appropriés au format DICOM, e.g. 3D-CISSSiemens Healthcare GmbH, Erlangen, Allemagne, ou les IRM de tout autre fournisseur1Au lieu du scanner IRM, des IRM acquis de manière appropriée peuvent être utilisés pour l’analyse morphométrique
Osirix ou tout autre DICOM-Viewer avec des outilsd’évaluation appropriésPixmeo SARL, Genève, Suisse2Logiciel de visualisation et d’évaluation d’images DICOM
MedCalc ou tout autre logiciel d’analyse statistique, par exemple SPSS  ;MedCalc Software bvba, Ostende, Belgique3Logiciels pour l’analyse statistique
Computer fonctionnant sous Windows ou MacOSX/macOSpar exemple Lenovo, Apple ou tout ce qui est fait maison4Matériel sur lequel le logiciel ci-dessus peut être utilisé
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Références

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Mots-clés

maladie de M ni reanalyse des nerfs cr nienssurface de section transversalehydrops endolymphatiques quence 3D CISSvisionneuse DICOMmesures orthogonalesvaluation in vivo

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