Summary

Quantificazione dell'area della sezione trasversale del nervo ottico sulla risonanza magnetica: un nuovo protocollo che utilizza il software Fiji

Published: September 04, 2021
doi:

Summary

Abbiamo fornito un protocollo dettagliato per un metodo standardizzato di valutazione e quantificazione del nervo ottico utilizzando la risonanza magnetica, utilizzando una sequenza di imaging ampiamente disponibile e un software ad accesso aperto per l’analisi delle immagini. Seguire questo protocollo standardizzato fornirebbe dati significativi per il confronto tra diversi pazienti e diversi studi.

Abstract

La valutazione del nervo ottico è un aspetto importante della diagnosi e del follow-up del glaucoma. Questo progetto descrive un protocollo per una metodologia unificata di valutazione e quantificazione della sezione trasversale del nervo ottico utilizzando la risonanza magnetica 3 T per l’acquisizione delle immagini e il software Fiji di ImageJ per la quantificazione dell’elaborazione delle immagini. L’acquisizione delle immagini è stata eseguita utilizzando la risonanza magnetica 3 T, con istruzioni adeguate per il paziente per garantire una fissazione diretta durante l’imaging. È stata utilizzata una sequenza soppressa dal grasso ponderata T2. Un taglio coronale preso 3 mm dietro il globo e perpendicolare all’asse del nervo ottico dovrebbe essere caricato sul software. Utilizzando la funzione di soglia, l’area della sostanza bianca del nervo ottico viene selezionata e quantificata, eliminando così la distorsione di misurazione interindiso. Abbiamo anche descritto i limiti normali per l’area trasversale del nervo ottico in base all’età, sulla base della letteratura precedentemente pubblicata. Abbiamo usato il protocollo descritto per valutare il nervo ottico di un sospetto paziente con glaucoma. L’area della sezione trasversale del nervo ottico è risultata entro i limiti normali, un risultato ulteriormente confermato dalla tomografia a coerenza ottica del nervo ottico.

Introduction

Il glaucoma è una neuropatia ottica che è considerata la causa più comune di cecità irreversibile1. Nonostante ciò, è ancora poco compreso in termini di fisiopatologia e diagnosi, senza un unico riferimento standard per stabilire la diagnosi2. Secondo il National Institute for Health and Care Excellence (NICE) la diagnosi di glaucoma primario ad angolo aperto (POAG) richiede la valutazione di più domini, tra cui la valutazione del disco ottico all’esame del fondo oculare o l’imaging della tomografia a coerenza ottica (OCT), la valutazione del campo visivo e la misurazione della pressione intraoculare 3. L’idea alla base della diagnosi del glaucoma è stabilire la presenza di neuropatia ottica in progresso, che può essere fatto quantitativamente su OCT4. A questo proposito, la risonanza magnetica può anche essere utilizzata per la valutazione del nervo ottico e la quantificazione della sua area di sostanza bianca5, ma affinché ciò sia clinicamente significativo, il protocollo utilizzato nella quantificazione della sostanza bianca del nervo ottico deve essere standardizzato. Inoltre, un protocollo dovrebbe anche accogliere la variazione interisecuente, un fattore che potrebbe influenzare l’accuratezza in diverse malattie6.

La valutazione del nervo ottico nel glaucoma viene valutata in modo ottimale tramite imaging oftalmico, incluso l’OCT, in cui viene valutata la parte più anteriore del nervo ottico (ad esempio, il disco ottico). D’altra parte, l’uso della risonanza magnetica per la valutazione del nervo ottico di solito valuta la parte retrobulbare del nervo ottico a varie distanze dal globo. Diversi studi hanno trovato una forte correlazione tra la valutazione del disco ottico utilizzando OCT e MRI7,8. Tuttavia, non esiste ancora un protocollo unificato per la valutazione e la quantificazione del nervo ottico sulla risonanza magnetica. Delineare il bordo del nervo ottico sulla risonanza magnetica è stato utilizzato per quantificare la sua area di sezione trasversale5. Tuttavia, questo metodo ha una notevole variabilità inter-rater, in quanto deve essere fatto da un valutatore esperto e richiede molto tempo per delineare. L’obiettivo dell’attuale progetto era quello di fornire un protocollo per una metodologia unificata per la valutazione e la quantificazione della sezione trasversale del nervo ottico utilizzando la risonanza magnetica 3 T per l’acquisizione delle immagini e il software Fiji di ImageJ per l’elaborazione e la quantificazione delle immagini.

Protocol

Il seguente studio è stato approvato dal comitato di ricerca e dal comitato di revisione istituzionale dell’ospedale dell’Università della Giordania. Il seguente protocollo descriverà la tecnica di imaging utilizzata per acquisire immagini MRI, seguita dall’elaborazione delle immagini e dalla quantificazione del nervo ottico utilizzando il software Fiji. 1. Acquisizione di immagini MRI NOTA: l’acquisizione dell’immagine MR è stata effettuata utilizzando una risona…

Representative Results

Il rapporto tazza-disco per un paziente maschio di 30 anni che si è presentato per un esame oftalmologico di controllo era 0,8 (Figura 1A), che è sospetto e potrebbe essere indicativo di glaucoma. Dopo aver eseguito una tomografia a coerenza ottica per lo spessore dello strato di fibre nervose, abbiamo scoperto che lo spessore del nervo rientrava nei normali limiti di età (Figura 1B). Il paziente è stato programmato per una risonanza magnetica orbitale, in c…

Discussion

Abbiamo descritto un protocollo per valutare e quantificare la sostanza bianca del nervo ottico che potrebbe essere utilizzata per la valutazione del paziente con glaucoma. Il protocollo utilizza sequenze di imaging ampiamente disponibili per l’acquisizione di immagini e utilizza il software open source Fiji per l’analisi delle immagini. Abbiamo standardizzato i parametri dell’immagine che in precedenza risultavano essere più accurati e altamente riproducibili nell’acquisizione delle immagini del nervo ottico, tra cui c…

Divulgazioni

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

Vorremmo ringraziare Faris Haddad e Hasan El-Isa per il loro importante contributo nelle riprese video e nello sviluppo.

Materials

Magnetic resonance imaging (MRI) machine Siemens Magnetom Verio N/A 3T MRI scanner

Riferimenti

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Citazione di questo articolo
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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