Analisi MRI in vivo della morfologia dei nervi cranici in un paziente con disturbo dell'orecchio interno

Abstract

Fonte: Flatz, W. H. {et al. In vivo Analisi morfometrica dei nervi cranici umani utilizzando la risonanza magnetica in Orecchie della malattia di Menière e orecchie con udito normale. J. Vis. Exp. (2018).

Questo video dimostra l'uso della risonanza magnetica per analizzare la morfologia dei nervi cranici nelle orecchie di pazienti affetti da un disturbo cronico dell'orecchio interno. Descrive i passaggi per eseguire una risonanza magnetica ad alto campo magnetico sul paziente, ricostruire le immagini in sezione trasversale 3D ad alta risoluzione dei nervi cranici e misurare le dimensioni dei nervi per valutare le anomalie.

Protocollo

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p style='altezza-linea:1.2;margine-fondo:0pt;margine-superiore:0pt;text-align:giustificare;' dir='ltr'>Tutte le procedure che coinvolgono partecipanti umani sono state eseguite in conformità con le linee guida istituzionali, nazionali e internazionali per il benessere umano e sono state esaminate dal comitato di revisione istituzionale locale.

1. Acquisizione di immagini per risonanza magnetica (MRI) in pazienti affetti da malattia di Menière (MD) e controlli sani

1. Applica un'iniezione intratimpanica di gadolinio 24 ore prima della risonanza magnetica nel gruppo di pazienti. Iniettare 0,4 ml di un agente di contrasto a base di gadolinio per via intratimpanica, (e.g., Magnograf diluito 8 volte in soluzione fisiologica), 24 ore prima della risonanza magnetica programmata.
2. Preparare il paziente per un esame di risonanza magnetica: verificare la presenza di impianti metallici (gli esami sono fattibili con un pacemaker se vengono prese precauzioni adeguate; gli impianti dentali sono solitamente fattibili), claustrofobia, ecc. Usa dispositivi di riduzione del rumore come cuffie per la riduzione del rumore per proteggere l'udito del paziente.
3. Posizionare adeguatamente il paziente nello scanner. Posizionare la testa del paziente dritta, quindi montare e chiudere la bobina della testina RM. Posizionare la testa/l'osso temporale del paziente all'isocentro dello scanner RM.
4. Eseguire la risonanza magnetica secondo il protocollo di studio, comprese le sequenze di recupero dell'inversione tridimensionale attenuata del fluido (3D-FLAIR) e del recupero dell'inversione reale tridimensionale (3D-IR) per il rilevamento dell'idrope endolinfatica nel gruppo di pazienti e dell'interferenza costruttiva tridimensionale fortemente pesata in T2 allo stato stazionario (3D-CISS) per l'analisi morfologica dei nervi cranici nel gruppo di pazienti e dei controlli sani.
5. Imposta i parametri di sequenza per la scansione morfometrica 3D-CISS come segue: tempo di ripetizione (TR) 5,79 ms, tempo di eco (TE) 2,58 ms, angolo di ribaltamento 34°, campo visivo (FoV) 160 x 160 mm², dimensione matrice 320 x 320, numero di medie 1, spessore fetta 0.5 mm (Tabella 1). Eseguire le scansioni del 3D-FLAIR utilizzando un TR di 9.000 ms, TE 128 ms, tempo di inversione 2.500 ms, angolo di ribaltamento di 180°, dimensione della matrice 384 x 384, spessore della fetta 2 mm. Impostare i parametri per l'IR 3D-real come segue: TR 6.000 ms, TE 155 ms, tempo di inversione 1.500 ms, angolo di ribaltamento 180°, dimensione della matrice 320 x 320, spessore della fetta 0,5 mm.

2. Controllo di qualità della risonanza magnetica e identificazione delle idropi endolinfatiche nella risonanza magnetica

1. Controlla la qualità dell'immagine MRI per quanto riguarda artefatti come artefatti di ripiegamento, artefatti di pulsazione, artefatti metallici e tieni conto in particolare dell'obiettivo della valutazione, in questo caso i nervi cranici VII e VIII durante il loro corso.
2. Valutare l'idrope endolinfatica nelle scansioni MRI del gruppo di pazienti. Controlla il grado di idrope endolinfatica cocleare e labirintica reso visibile esaminando le sequenze IR 3D-FLAIR e 3D-reali acquisite (Figura 1).

3. Misurazioni basate su immagini dei nervi cranici

1. Preparativi generali<ol style='margine-fondo:0;margine-superiore:0;imbottitura-inline-start:48px;'>
2. Installa un visualizzatore di imaging e comunicazioni digitali in medicina (DICOM) di scelta per la valutazione e le misurazioni delle immagini sulla workstation di valutazione, es., OsiriX o Horos.
3. Esegui il visualizzatore DICOM facendo doppio clic sull'applicazione; Verrà visualizzata la finestra del database.
4. Importare i dati dell'immagine del paziente facendo clic con il tasto sinistro del mouse su "File" nel menu a discesa in alto, quindi selezionare "Importa" → "Importa file". Nel selettore di file, selezionare i dati dell'immagine del paziente; Il nome e i dati del paziente verranno visualizzati nella finestra del database dopo l'importazione riuscita.
   NOTA: Importazione file compressi (e.g.,.zip) o directory non compresse di file DICOM è fattibile con il i suddetti visualizzatori DICOM.
5. Nella finestra del database, espandere la cartella delle immagini del paziente facendo clic con il pulsante sinistro del mouse sul simbolo del triangolo sul lato sinistro del nome del paziente. Seleziona la sequenza scelta da questa cartella (qui sequenza CISS) e fai doppio clic sinistro su di essa per aprire i dati dell'immagine corrispondenti. Verranno visualizzati i dati dell'immagine del paziente.

Ricostruzioni dei nervi cranici
NOTE: A causa del lungo e non sempre in piano decorso dei nervi dal tronco encefalico attraverso l'angolo cerebellopontino (CPA) nel meato acustico e oltre al fondo del canale uditivo interno (IAC), è necessaria la ricostruzione e la valutazione dei diametri del nervo e delle aree della sezione trasversale (CSA) a diversi livelli.

1. Preparati per la ricostruzione di sezioni trasversali nelle seguenti posizioni durante il corso dei nervi cranici per evitare errori di misurazione derivati da fette oblique durante il corso del nervo, selezionando "3D (ricostruzione multiplanare) MPR" nel menu a discesa "Visualizzatore 3D" nella parte superiore del schermo; verrà visualizzata la finestra MPR.
2. Regolare i livelli di zoom in base alle strutture da ricostruire (in questo caso i nervi cranici VII e VIII) selezionando lo strumento di zoom (lente di ingrandimento) dall'area "Cambia funzione pulsante del mouse" nella barra degli strumenti nella parte in alto a sinistra della finestra MPR. Quindi sposta il cursore del mouse su ciascuno dei 3 piani nella finestra MPR e regola i livelli di zoom facendo clic con il pulsante sinistro del mouse e trascinando il mouse (il cursore del mouse si trasformerà in una lente d'ingrandimento).
3. Ricostruire il nervo VIII centrale e impostare il piano di ricostruzione ortogonale al decorso del nervo al centro del CPA. Controllare e adattare l'orientamento del piano ricostruito in tutti e 3 i piani/finestre (dovrebbe essere ricostruito ortogonalmente alla direzione dell'incrocio del nervo per evitare effetti di volume parziale alle misurazioni successive).
   1. Controlla la presenza di attraversamenti fuori piano del nervo e correggi l'orientamento del piano, rispettivamente.
      1. Per correggere l'orientamento del piano, sposta il cursore del mouse al centro del mirino dell'asse di ogni piano nella finestra MPR (quando posizionato correttamente il cursore del mouse si trasformerà in un simbolo di mano).
      2. Afferra il mirino dell'asse in ciascuno dei 3 piani/finestre individualmente con lo strumento di presa indicato dall'icona della mano e sposta l'asse approssimativamente all'ingresso del meato acustico interno in ciascuno dei 3 piani.
      3. Regolare l'orientamento dei 3 assi in base al corso del nervo utilizzando la funzione di rotazione disponibile spostando il mouse sugli aspetti laterali di ciascun asse (la funzione di rotazione corretta è rappresentata da un cambiamento del cursore del mouse in un'icona curvilinea). Quindi tieni premuto il pulsante sinistro del mouse e trascina il mouse per regolare l'orientamento del piano.
      4. Regolare l'orientamento del piano in tutte e 3 le finestre della finestra MPR. Per ricostruire un piano trasversale all'andamento dei nervi VIII a livello del centro del CPA, andare alla finestra inferiore sinistra nella finestra MPR, e spostare il mouse al centro del mirino dell'asse in modo che il cursore del mouse si trasformi di nuovo in un simbolo di mano. Quindi fare clic con il pulsante sinistro del mouse e trascinare l'aereo (linea arancione) nella posizione desiderata (qui, al centro del CPA).
      5. Regola i livelli di zoom se necessario con lo strumento zoom (il mouse cambierà la sua icona in una lente d'ingrandimento) facendo clic con il pulsante sinistro del mouse e trascinando.
      6. Fare clic con il pulsante sinistro del mouse nella finestra in alto a destra della finestra MPR per selezionare questo piano. Seleziona "File" → "Esporta" → "Esporta in file DICOM". Nella finestra "Esportazione DICOM" selezionare "Sequenza" → "Solo immagine corrente" facendo clic con il pulsante sinistro del mouse sul selettore circolare adiacente.
      7. Rinomina la serie in modo appropriato, qui "VIII CPA". Quindi fare clic con il pulsante sinistro del mouse sul lato inferiore destro della finestra di esportazione DICOM.
         NOTA: Questo chiuderà la finestra di esportazione DICOM, salverà l'immagine ricostruita nel database dei pazienti e tornerà alla finestra MPR.
4. Ricostruire le viste ortogonali dei rami del nervo VIII: nervo cocleare (CN), nervo vestibolare superiore (SVN) e nervo vestibolare inferiore (IVN) a livello del meato dell'IAC, dove la visualizzazione rappresentativa è solitamente ben fattibile. Verificare la presenza di una traslazione fuori dal piano del nervo e correggere rispettivamente l'orientamento del piano.
   1. Afferra il mirino dell'asse in ciascuno dei 3 piani/finestre con lo strumento di presa indicato da un'icona a forma di mano, sposta l'asse verso CN, SVN e IVN, rispettivamente a livello del meato dell'IAC, e regola il loro orientamento al corso del nervo utilizzando la funzione di rotazione disponibile agli aspetti laterali di ciascun asse rappresentato dall'icona curva, come descritto nei passaggi 3.2.3.1.1 - 3.2.3.1.5.
   2. Esportare e rinominare i piani ricostruiti come indicato nei passaggi 3.2.3.1.6 - 3.2.3.1.7.
5. Ricostruire le viste ortogonali del nervo facciale (nervo cranico VII) a livello del CPA, del meato dell'IAC e del fondo dell'IAC come descritto al punto 3.2.3. Verificare la presenza di attraversamenti fuori piano del nervo e correggere l'orientamento del piano, rispettivamente ad ogni livello di ricostruzione.

Misure
NOTE: Eseguire le seguenti misurazioni: misurare CSA, diametro lungo (LD) e diametro corto perpendicolare (SD) del nervo facciale (nervo cranico VII) e del nervo vestibolococleare (nervo cranico VIII) nelle immagini trasversali ricostruite (Figura 2 e Figura 3). Prestare attenzione a livelli di windowing coerenti tra le scansioni per evitare che gli effetti del volume parziale influenzino le misurazioni quantificazionali in modo non sistematico.

1. Seleziona l'immagine precedentemente ricostruita del nervo cranico VIII al livello di CPA facendo clic con il pulsante sinistro del mouse sul file immagine corrispondente (precedentemente chiamato "VIII CPA") nella finestra del database del visualizzatore DICOM. Aprilo facendo doppio clic con il pulsante sinistro del mouse sul nome del file. L'immagine ricostruita si aprirà in un'unica finestra.
2. Ingrandisci le strutture dell'immagine, se necessario, come indicato nel passaggio 3.2.2. Seleziona "Lunghezza" facendo clic con il pulsante sinistro del mouse sul simbolo triangolare accanto a "Modifica la funzione del pulsante del mouse" nella barra degli strumenti nella parte superiore dello schermo. Fare clic con il pulsante sinistro del mouse e tenere premuto il pulsante sinistro del mouse per tracciare una linea di misura per il diametro più lungo del nervo cranico VIII; questa misura è LD.
3. Eseguire una misurazione perpendicolare a LD per la misurazione SD.
   NOTA: Le misurazioni verranno memorizzate automaticamente se si utilizza OsiriX o Horos come visualizzatore DCIOM.
   1. Ripeti queste misurazioni di LD e SD anche nelle ricostruzioni del nervo VIII a livello del meato dell'IAC misurando nel file di immagine dal database di immagini chiamato "VIII meatus" e a livello del fondo dell'IAC, nome del file "VIII fundus".
4. Valutare la CSA preferibilmente utilizzando la regione di interesse (ROI) poligonale chiusa per tenere conto di possibili disomogeneità nel contorno della sezione trasversale del nervo cranico. Nella barra degli strumenti nella parte superiore dello schermo, premere il simbolo triangolare a destra dell'area "Funzione pulsante del mouse" e selezionare "Poligono chiuso" (il simbolo della linea precedentemente selezionato cambierà in un poligono).
5. Delinea il contorno del nervo cranico VIII facendo clic con il pulsante sinistro del mouse più volte sul bordo del nervo. Per chiudere il poligono fare doppio clic sinistro nel punto desiderato; Verrà visualizzato il contorno completo.
   NOTA: Se necessario, correggere la posizione dei punti poligonali facendo clic con il pulsante sinistro del mouse e spostandosi.
6. Aprire la ricostruzione del nervo facciale precedentemente eseguita a livello del CPA (nome file immagine "VII CPA") ed eseguire le misurazioni di LD, SD e CSA per il nervo cranico VII seguendo i passaggi 3.3.1 - 3.3.5.
7. Aprire le ricostruzioni a livello del meato dell'IAC ed eseguire misurazioni di LD, SD e CSA per CN, SVN, IVN e nervo cranico VII seguendo i passaggi 3.3.1 - 3.3.5.
8. Aprire le ricostruzioni a livello del fondo oculare dell'IAC ed eseguire misurazioni di LD, SD e CSA per CN, SVN, IVN e nervo cranico VII seguendo i passaggi 3.3.1 - 3.3.5.

Tabella 1: Parametri della sequenza MRI. Imposta i parametri della sequenza MRI come descritto utilizzando la tecnica di sequenza CISS (Interferenza Costruttiva in Stato Stazionario) per ottenere un contrasto dell'immagine fortemente ponderato in T2 per una rappresentazione ottimale dei nervi circondati da liquido cerebrospinale.

Mr-sequence parameters	3D-CISS
TR	5.79 ms
TE	2.58 ms
Angolo di inversione	34°
Field di view	160 x 160 mm2
Dimensione matrice	320 x 320
Averages	1
Spessore fetta	0.5 mm

Risultati

Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo

Nome	Azienda	Numero di catalogo	Commenti
Scanner RM, ad esempio Siemens Magnetom Verio, o scansioni MR appropriate in formato DICOM, e.g. 3D-CISS	Siemens Healthcare GmbH, Erlangen, Germania, o scansioni MR di qualsiasi altro fornitore	1	Invece dello scanner RM, è possibile utilizzare scansioni RM acquisite in modo appropriato per l'analisi morfometrica
Osirix o qualsiasi altro visualizzatore DICOM con strumenti di valutazione appropriati	Pixmeo SARL, Ginevra, Svizzera	2	Software per la visualizzazione e la valutazione delle immagini DICOM
MedCalc o qualsiasi altro software di analisi statistica, ad esempio SPSS	MedCalc Software bvba, Ostenda, Belgio	3	Software per l'analisi statistica
Computer con Windows o MacOSX/macOS	4	Hardware su cui può essere impiegato il software di cui sopra

{{TAG_ 42}} ad esempio Lenovo, Apple o qualsiasi cosa autoprodotta