Kwantyfikacja pola przekroju poprzecznego nerwu wzrokowego w rezonansie magnetycznym: nowy protokół wykorzystujący oprogramowanie Fiji

Protokół ten ma na celu opisanie znormalizowanych metod oceny obszaru przekroju poprzecznego nerwu wzrokowego za pomocą MRI. Opiszemy akwizycję obrazu za pomocą powszechnie dostępnej sekwencji obrazowania. Opiszemy również analizę obrazu za pomocą oprogramowania funkcyjnego typu open source.

Jednym z ważnych zastosowań takiego protokołu jest ocena pacjentów z jaskrą, gdzie dostarczy on cennych danych na temat integralności nerwu wzrokowego. Protokół akwizycji obrazu rozpocznie się od pełnego wyjaśnienia pacjentowi badania i tego, że należy postępować zgodnie z poniższymi instrukcjami. Będziesz musiał przebrać się w specjalny fartuch do obrazowania.

Musisz upewnić się, że nie nosisz ani nie nosisz żadnych metalowych materiałów, może to obejmować niektóre rodzaje masek na twarz. Niektóre urządzenia do implantacji mogą nie być kompatybilne z obrazowaniem MRI, może to obejmować rozruszniki serca i pompy insulinowe. Musisz poinformować lekarza o wszelkich metalowych przedmiotach pozostawionych w twoim ciele.

Ze względu na ograniczoną przestrzeń aparatu do rezonansu magnetycznego badanie może nie być odpowiednie dla pacjentów z klaustrofobią. Oczekuje się, że badanie potrwa 15 minut, podczas których pacjent musi pozostać w bezruchu. Pacjent musi podpisać odpowiedni formularz zgody.

Przed przystąpieniem do obrazowania lekarz wyjaśni pacjentowi kroki, jakie należy wykonać, i poinstruuje go, aby skupił się na prostym celu w urządzeniu do rezonansu magnetycznego, aby uzyskać prawidłowo zorientowany obraz. Wyjaśniono dalsze środki ostrożności, a pacjent otrzymał sprzęt bezpieczeństwa, taki jak słuchawki i przycisk napadowy, aby zapewnić prawidłowe i wygodne badanie. Przecięcie koronalne nerwu wzrokowego zostanie wykonane prostopadle, tj.

prostopadle do nerwu trzy milimetry za kulą ziemską. Obrazy zwiadowcze w piłie transferowej i skośnych płaszczyznach strzałkowych zostaną wykorzystane w celu zapewnienia optymalnego kierunku nerwu wzrokowego i położenia połączenia gałki nerwu wzrokowego. Jakość fiksacji wzroku można uzyskać poprzez dystrybucję płynu mózgowo-rdzeniowego wokół nerwu wzrokowego, gdzie powinien być równomiernie rozprowadzony wokół nerwu z prawie równą grubością ze wszystkich stron.

Wprowadź następujące parametry w celu uzyskania obrazu. W sekwencji tłumienia tłuszczu ważonej T2, TR, 3000 milisekund. TE, 90 milisekund.

Pole widzenia, 16 na 16 centymetrów. Macierz, 296 na 384. Grubość plastru, trzy milimetry.

Odstęp między warstwami, 0,3 milimetra. Ostatnim analizowanym obrazem był ukośny obraz koronalny, znajdujący się trzy milimetry za kulą ziemską. W przypadku protokołu analizy obrazu zaczniemy od pobrania pakietu do przetwarzania obrazu Fiji z imagej.net.

Zaczniemy od wejścia na ich stronę internetową, wybrania Downloads, Fiji, a następnie wybrania odpowiedniej wersji dla Twojego urządzenia. Po zainstalowaniu uruchom program Fidżi. Prześlij obraz koronalny nerwu wzrokowego do programu, wybierając Plik, Otwórz, a następnie wybierając żądany obraz koronalny.

Należy pamiętać, że podczas przesyłania należy zachować jakość obrazu, ponieważ niewykonanie tej czynności spowoduje niewiarygodne wyniki analizy obrazu. Ustandaryzuj skalę, określając liczbę pikseli na jednostkę długości. Można to zrobić, rysując linię prostą na skali mapy.

Następnie wybierz pozycję Ustaw skalę z paska menu Analizuj. Określ długość linii, która pojawia się na skali mapy, z odpowiednią jednostką długości. Przekonwertuj obraz na skalę szarości za pomocą menu Obraz, a następnie wybierz Typ, a następnie 8-bitowy.

Określając ilościowo zakres intensywności pikseli istoty białej, wybierz narzędzie Zaznaczanie lasso, przechodząc do menu Wtyczka, Segmentacja, następnie Wybór Lasso, a następnie wybierz wystarczający obszar istoty białej. Aby powiększyć obszar, przytrzymaj Shift i rozszerz białą istotę. Upewnij się, że podczas procesu nie zakrywasz żadnych szarych komórek.

Wystarczy łącznie wybrany obszar o długości 1000 pikseli. Możesz upewnić się, że masz wybrane 1000 pikseli, przechodząc do Analizuj, a następnie Zmierz, aby określić ilościowo wybrany obszar. Otwórz narzędzie Histogram z menu Analizuj, które pokazuje rozkład intensywności pikseli w zaznaczonym obszarze istoty białej.

Kliknij pole Na żywo, aby upewnić się, że histogram ocenia wybrany obszar. Wykres na histogramie powinien pokazywać normalny rozkład intensywności. Oblicz zakres intensywności istoty białej w następujący sposób, dolna granica to średnia intensywność minus trzykrotne odchylenie standardowe.

W naszym przypadku jest to 94,372, minus trzy, pomnożone przez 7,085. Górna granica to średnia intensywność plus trzykrotność odchylenia standardowego. W naszym przypadku jest to 94,372 plus trzy razy 7,085.

Aby otworzyć narzędzie Próg, przejdź do menu Obraz, następnie Dostosuj, a następnie wybierz Próg. Określ zakres obliczony w poprzednim kroku, wybierając pozycję zestaw, a następnie wpisując górną i dolną granicę. W naszym przypadku są to 73 i 115.

Zaznacz tylko funkcję Ciemne tło i określ adnotacje czarno-białe, czarno-białe, z listy rozwijanej, a następnie kliknij przycisk Zastosuj. Pojawi się maska na istotę białą obecną w tarczy nerwu wzrokowego. Za pomocą narzędzia do zaznaczania Lasso, które można wybrać z menu Wtyczka, jak wyjaśniono powyżej, lub z menu Szybkie zaznaczanie, wybierz obszar reprezentujący tarczę nerwu wzrokowego.

Użyj funkcji pomiaru z paska menu Analizuj, aby obliczyć powierzchnię tarczy nerwu wzrokowego mierzoną w centymetrach. W naszym przypadku jest to 0,069. Stosunek miseczki do dysku u 30-letniego pacjenta płci męskiej zgłaszającego się na badanie kontrolne okulistyczne wynosił 0,8, co jest podejrzane i może sugerować jaskrę.

Po wykonaniu optycznej koherentnej tomografii grubości warstwy włókien nerwowych stwierdziliśmy, że grubość nerwu mieściła się w normalnym limicie dla tego wieku. U pacjenta zaplanowano rezonans magnetyczny głowy, na którym zlecono cięcie korony w celu oceny nerwu wzrokowego, zgodnie z opisem we wspomnianym wcześniej protokole. Uzyskaliśmy koronalny rezonans magnetyczny przecięty trzy milimetry za tarczą nerwu wzrokowego.

Średnie natężenie istoty białej wynosiło 94,372, odchylenie standardowe 7,085, co spowodowało, że zakres intensywności istoty białej dolnej granicy, 94,372 minus 21,255, wynosi 73,117. Górna granica, 94,372 plus 21,255, równa się 115,627. Rysunek 2A przedstawia obraz koronalny.

Rysunek 2B przedstawia obraz koronalny po zastosowaniu progu istoty białej przy użyciu obliczonej górnej i dolnej granicy. Podczas gdy rycina 2C pokazuje istotę białą nerwu wzrokowego do oceny ilościowej. Pole przekroju poprzecznego istoty białej lewego nerwu wzrokowego miało 6,9 milimetra kwadratowego, co mieści się w normalnych granicach dla jego wieku.

Dostarczyliśmy szczegółowy protokół dla ustandaryzowanej metody oceny i kwantyfikacji nerwu wzrokowego za pomocą aparatów MRI, które lekarze niebędący specjalistami mogą wykonywać z dużą niezawodnością. Zalecamy przyjęcie tego protokołu w badaniach nad oceną nerwu wzrokowego, co umożliwi porównanie wyników badania. Ponadto zalecamy stosowanie tego protokołu w przypadku zlecania zdjęć MRI w celu wykluczenia wtórnych przyczyn neuropatii nerwu wzrokowego i jaskry.