Imaging a risonanza magnetica con Tensor di diffusione nella compressione del midollo spinale cronico

Il dettaglio della microstruttura anatomica del midollo spinale fornito dalla risonanza prima convenzionale non stima con precisione l'effettivo danno neuronale o il potenziale di recupero neuronale nei pazienti con compressione cronica del midollo spinale. L'imaging del tensore di diffusione, o DTI, può aiutarci a ottenere informazioni prognostiche più specifiche rilevando il cambiamento della microstruttura della quantità nei tessuti attraverso la diffusione di molecole d'acqua. La compressione cronica del midollo spinale può causare danni ischemici ricorrenti al midollo spinale, con conseguente cambiamento istopatologico nelle fibre nervose a valle.

Questa modifica può essere visualizzato con il DTI. Il DTI è una tecnica sensibile che può fornire una misura della direzione e la grandezza di diffusione delle molecole d'acqua nei tessuti. Qui, dimostriamo l'applicazione di parametri di imaging del tensore di diffusione nella valutazione del midollo spinale compresso per l'uso in scanner di risonanza magnetica clinica ad alte prestazioni che utilizzano un sistema MR 3.0T.

Prima di iniziare la procedura di imaging, fornire tappi per le orecchie al partecipante e aiutare il partecipante in una comoda posizione supina. Posizionare una bobina testa/collo sopra la regione cervicale e un punto di riferimento a livello della cartilagine tiroidea. Quando il partecipante è in posizione, usa l'eco del gradiente di perturbazione veloce per ottenere mappe di posizione assiali, sagittali e coronali.

Individuare il piano sagittale ponderato T2 e copiare e incollare la linea di posizionamento ponderata T1 sagittale sulla linea di posizionamento ponderata T2 utilizzando le mappe di posizione coronale per assicurarsi che la linea di base di posizionamento sia parallela al canale spinale. Impostare il campo visivo ponderato T1 e T2 su 240 per 240 millimetri, la dimensione del voxel a uno per 0,8 per tre millimetri, lo spazio della fetta a 0,3 millimetri, lo spessore della fetta a tre millimetri, il numero di eccitazione a due, la direzione di ripiego alla testa dei piedi, il tempo di eco della ripetizione a 10 oltre 700 millisecondi per il campo ponderato T1 e 101 su 2 , 500 per il campo ponderato T2. Quindi, ottenere nove immagini sagittali che coprono l'intero midollo spinale cervicale e posizionare la linea di posizionamento assiale sull'immagine sagittale T2 W.

Quindi, coprire il disco intervertebrale da C2-3 a C6-7, centrato sul diametro anteriore dello spazio intervertebrale, e impostare il campo visivo a 180 per 180 millimetri, la dimensione voxel a 0,7 per 0,6 per tre millimetri, lo spessore della fetta a tre millimetri, la direzione di ripiego a anteriore-posteriore, il numero di eccitazione a due e il tempo di eco della ripetizione a 120 su 3 , 000 millisecondi. Quindi, posizionare la linea di posizionamento assiale sull'immagine pesata T2 sagittale, centrata sul diametro anteriore dello spazio intervertebrale, con 45 fette che coprono il midollo spinale cervicale da C1 a C7. Per ottenere l'imaging del tensore di diffusione, utilizzare l'imaging eco-planare spin-echo a colpo singolo con 20 direzioni ortogonali e direzioni di diffusione non complanari con valori B pari a 800 secondi per millimetro al quadrato, e impostare il campo visivo a 230 per 230 millimetri, la matrice di acquisizione a 98 per 98, la risoluzione ricostruita a 1,17 per 1,17, lo spessore della fetta a tre millimetri, la direzione di ripiego su anteriore-posteriore , il numero di eccitazione a due, il fattore di imaging eco-planare a 98 e il tempo di ripetizione dell'eco a 74 su 8.300 millisecondi. Per la post-elaborazione delle immagini, esportare le immagini nell'analizzatore e caricare le immagini sagittali e assiali ponderate T2 dello spazio intervertebrale nell'interfaccia di riprese.

Individuare la parte più compressa del midollo spinale cervicale e caricare l'immagine di anisotropia frazionata nell'interfaccia di visualizzazione due a uno. Fare clic su Posiziona serie di visualizzazione e determinare il livello di compressione più alta dall'alto verso il basso della mappa della posizione. Fare clic su File per selezionare l'immagine del tensore.

Selezionate Risonanza Magnetica Neuro 3D per creare automaticamente coefficienti di diffusione apparenti e mappe di colore dell'anisotropia frazionata. Avanzare sul lato della compressione più alta e utilizzare la modalità di valutazione iniziale per creare regioni sferiche a sei millimetri a cubetti di interesse all'interno e intorno al midollo spinale interno per escludere gli effetti parziali del volume del liquido cerebrospinale. L'anisotropia frazionale e i valori apparenti del coefficiente di diffusione saranno calcolati automaticamente.

Quindi, fare clic su Diffusione e selezionare E1, E2 ed E3 per visualizzarne i valori. Qui vengono mostrate mappe rappresentative di imaging del tensore di diffusione di volontari sani. Queste mappe di imaging del tensore di diffusione dei pazienti con compressione cronica del midollo spinale consentono di misurare lo stato funzionale della compressione in questi pazienti come appena dimostrato.

L'imaging post-operatorio di pazienti cronici a compressione del midollo spinale sottoposti a intervento chirurgico consente una valutazione funzionale dell'alleviamento della compressione per aiutare a monitorare il recupero del paziente. Le regioni di interesse devono essere disegnate al midollo spinale interno per escludere gli effetti parziali del volume dei fluidi cerebrospinali. I dati quantitativi ottenuti da DTI consentono un giudizio accurato dell'entità del danno da lesione e forniscono indicazioni oggettive tempestive e accurate per il trattamento in clinica.

Prima della scansione, chiediamo a ciascun partecipante di compilare e firmare un modulo di consenso che delinea il protocollo di imaging e le linee guida per la sicurezza della risonanza magnetica.