Acquisizione dati standardizzata per la risonanza magnetica sensibile alla neuromelanina della Substantia Nigra

Il protocollo presenta la prima procedura passo-passo standardizzata e altamente dettagliata per l'acquisizione della risonanza magnetica sensibile alla neuromelanina. Ciò consentirà al campo di confrontare direttamente i dati tra i siti e combinare campioni per convalidare i biomarcatori generalizzati. La tecnica utilizza una procedura di posizionamento dettagliata e controlli di qualità per ridurre al minimo la perdita di dati.

La tecnica faciliterà gli studi su larga scala necessari per sviluppare e convalidare biomarcatori nei disturbi neuropsichiatrici, in particolare per la diagnosi del morbo di Parkinson. È utile rivedere i concetti di base della neuroanatomia, come i termini per diversi piani e posizioni del cervello che consentono di orientarsi, mentre si esaminano le immagini cerebrali sulla console dello scanner. Inizia acquisendo un'immagine ad alta risoluzione pesata T1 o T1W di una dimensione massima di un millimetro isotropa del voxel che è allineata lungo la commissura anteriore, la commissura posteriore o la linea AC-PC e la linea mediana.

Subito dopo l'acquisizione, eseguire l'allineamento dell'immagine T1W ad alta risoluzione tramite riformattazione online con il software compatibile. Caricare le viste sagittale, coronale e assiale dell'immagine T1W allineata AC-PC e assicurarsi che siano presenti le linee di riferimento che rappresentano la posizione di ciascuna sezione visualizzata. Successivamente, ispezionare visivamente le fette sagittali dell'immagine riformattata per identificare l'immagine sagittale che mostra la più grande separazione tra il mesencefalo e il talamo.

Usa l'immagine sagittale per identificare visivamente il piano coronale, delineando l'aspetto più anteriore del mesencefalo. Nell'immagine coronale, identificare visivamente il piano assiale che delinea l'aspetto inferiore del terzo ventricolo. Nell'immagine sagittale, allineare il limite superiore del volume NM-MRI al piano assiale identificato in precedenza.

Quindi, spostare il limite superiore del volume NM-MRI di tre millimetri nella direzione superiore. Allo stesso modo, allineare il volume NM-MRI alla linea mediana nelle immagini assiali e coronali e acquisire le immagini NM-MRI. Eseguire controlli di qualità sulle immagini NM-MRI acquisite assicurando che le immagini coprano l'intera substantia nigra o SN. Verificare che il SN sia visibile nelle immagini centrali, ma non nelle immagini più superiori o inferiori del volume NM-MRI.

Se le immagini NM-MRI non superano il controllo preliminare di qualità, ripetere l'acquisizione pesata T1, la procedura di posizionamento NM-MRI e l'acquisizione. Quindi, ispezionare visivamente ogni fetta della scansione NM-MRI acquisita per verificare la presenza di artefatti. Controlla gli artefatti che attraversano il SN e la sostanza bianca circostante.

Cerca bruschi cambiamenti nell'intensità del segnale con uno schema lineare che non rispetta i normali confini anatomici. Le immagini NM-MRI con artefatti derivanti dai vasi sanguigni dovrebbero essere conservate, poiché questi artefatti saranno molto probabilmente sempre presenti. Se gli artefatti sono dovuti al movimento della testa dei partecipanti o sono ambigui, copiare il posizionamento del volume NM-MRI e riacquisire le immagini NM-MRI.

Al momento della riacquisizione, se gli artefatti rimangono presenti, procedere con queste immagini, in quanto potrebbero essere biologiche piuttosto che il risultato di un movimento. Il protocollo garantisce l'acquisizione di immagini NM-MRI soddisfacenti con copertura completa del SN in modo graduale. Nel controllo di qualità iniziale delle immagini acquisite, il SN era visibile nella fetta più superiore, indicando che la copertura completa della SN non era stata raggiunta.

Le immagini non hanno superato il secondo controllo di qualità a causa della presenza di artefatti derivanti da vasi sanguigni, artefatti derivanti da movimenti o artefatti ambigui. Nell'analisi rappresentativa, vengono visualizzate le immagini NM-MRI soddisfacenti dalla più inferiore alla più superiore. Sulle immagini, è stato possibile vedere un eccellente contrasto tra il SN e le regioni limitrofe della sostanza bianca senza concentrazione di neuromelanina.

La procedura garantisce che i dati MRI sensibili alla neuromelanina di buona qualità vengano acquisiti in modo affidabile e ripetibile. I dati possono essere utilizzati per studiare in modo non invasivo la perdita di cellule dopaminergiche nelle malattie neurodegenerative.