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Valutazione della compressione del midollo spinale mediante l'imaging del tensore di diffusione

June 17th, 2025

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Abstract

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Fonte: Zheng, W. et. al., Risonanza magnetica del tensore di diffusione nella compressione cronica del midollo spinale. J. Vis. Exp. (2019)

Questo video mostra l'imaging del tensore di diffusione nella valutazione della compressione cronica del midollo spinale. Analizzando i modelli di diffusione dell'acqua, l'anisotropia frazionaria e i valori del coefficiente di diffusione apparente, i risultati rivelano il danno assonale nelle regioni compresse. I risultati forniscono informazioni critiche sulla patologia del midollo spinale e sull'integrità strutturale.

Protocol

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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. Preparazione del soggetto

  1. Assicurarsi che ogni partecipante soddisfi i seguenti criteri per la compressione cronica del midollo spinale: a) una storia di perdita di una funzione neurologica significativa, b) un esame fisico positivo della mielopatia e c) risonanza magnetica (MRI) evidenza di compressione del midollo cervicale.
    NOTA: I criteri di esclusione sono a) l'incapacità di fornire il consenso scritto e b) l'impossibilità di ottenere parametri di imaging del tensore di diffusione (DTI) degli artefatti. Per i controlli, i criteri di inclusione sono a) nessuna storia di lesioni significative alla schiena o al collo, disturbi neurologici o interventi chirurgici alla colonna vertebrale; b) nessuna evidenza di compressione del midollo cervicale alla risonanza magnetica.
  2. Chiedi a ciascun partecipante di compilare e firmare un modulo di consenso che elenca le linee guida sulla sicurezza della risonanza magnetica e il protocollo di imaging. In particolare, i pazienti con compressione cronica del midollo spinale vengono esaminati mediante risonanza magnetica prima dell'intervento e 1 anno dopo l'intervento.
  3. Fornire tappi per le orecchie per ogni partecipante. Posizionarli in posizione supina con una spirale testa/collo che racchiude la regione cervicale e un punto di riferimento a livello della cartilagine tiroidea. Assicurarsi che ogni partecipante sia in una posizione comoda che riduca efficacemente il movimento.

2. Parametri MRI strutturali

NOTA: le immagini anatomiche pesate in T1 (T1 W), le immagini pesate in T2 (T2 W) e DTI sono state acquisite su uno scanner MRI da 3 Tesla con una bobina di testa a 16 canali.

  1. Utilizzare l'eco del gradiente di perturbazione veloce (FPGR) per la scansione della localizzazione per ottenere mappe di posizione assiale, sagittale e coronale.
  2. Posizionare la linea di posizionamento sagittale con le mappe di posizione coronale per assicurarsi che la linea di base di posizionamento sia parallela al canale spinale (midollo spinale); prima individuare il piano sagittale T2 W, quindi copiare e incollare la linea di posizionamento sagittale T1 W sulla linea di posizionamento T2 W.
    1. Usa i seguenti parametri di imaging per l'imaging sagittale T1 W e T2 W: campo visivo (FOV) = 240 mm x 240 mm, dimensione voxel = 1.0 mm x 0.8 mm x 3.0 mm, fessura della fetta = 0.3 mm, spessore della fetta = 3 mm, numero di eccitazione (NEX) = 2, direzione di piegatura = piedi/testa (FH) e tempo di eco (TE)/tempo di ripetizione (TR) = 10/700 ms (T1 W) e 101/2.500 ms (T2 W). Ottieni nove immagini sagittali che coprono l'intero midollo spinale cervicale.
  3. Posizionare la linea di posizionamento assiale sull'immagine sagittale T2 W e coprire il disco intervertebrale da C2/3 a C6/7, centrando il diametro anteroposteriore dello spazio intervertebrale. Utilizzare i seguenti parametri di imaging: FOV = 180 mm x 180 mm, dimensione del voxel = 0,7 mm x 0,6 mm x 3,0 mm, spessore della fetta = 3 mm, direzione di ripiegamento = anteriore/posteriore (AP), NEX = 2 e TE/TR = 120/3.000 ms.
  4. Posizionare la linea di posizionamento assiale sull'immagine sagittale T2 W, centrata sul diametro anteroposteriore dello spazio intervertebrale, con 45 fette che coprono il midollo spinale cervicale da C1 a C7.
    1. Ottieni DTI tramite la seguente sequenza: imaging ecoplanare eco-eco a scatto singolo (SE-EPI) con 20 direzioni ortogonali. Direzioni di diffusione non complanari con valore b = 800 s/mm2.
    2. Utilizzare i seguenti parametri di imaging: FOV = 230 mm x 230 mm, matrice di acquisizione = 98 x 98, risoluzione ricostruita = 1,17 x 1,17, spessore della fetta = 3 mm, direzione di piegatura = AP, NEX = 2, fattore EPI = 98 e TE/TR = 74/8.300 ms. Fornire un andamento temporale che riassuma le fasi del protocollo MRI, come mostrato nella Figura 1.
      NOTA: L'andamento temporale che riassume il protocollo MRI e DTI è mostrato nella Figura 1.

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Results

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Figura 1: Andamento temporale del protocollo di risonanza magnetica clinica. In primo luogo, la sequenza FSPGR è stata selezionata per la scansione di localizzazione, quindi è stato eseguito il recupero rapido dell'eco di spin veloce per acquisire le imma...

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Materials

List of materials used in this article Name Company Catalog Number Comments 3-Tesla MRI scannerSiemens40708Software: NUMARIS/4Syngo MR B17Siemens40708Software: NUMARIS/4

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Diffusion Tensor ImagingSpinal Cord CompressionFractional AnisotropyApparent Diffusion CoefficientWater Diffusion AnalysisMRI Scanner PositioningSagittal Axial ImagingCerebrospinal Fluid ExclusionColor Map GenerationRegion Of Interest

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