Name: Kwantyfikacja pola przekroju poprzecznego nerwu wzrokowego w rezonansie magnetycznym: nowy protokół wykorzystujący oprogramowanie Fiji (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2021-09-04T15:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 57 s
Description: Poznaj protokół kwantyfikacji pola przekroju poprzecznego nerwu wzrokowego w rezonansie magnetycznym z wykorzystaniem oprogramowania Fiji. Ta metoda umożliwia standaryzację oceny pacjentów z jaskrą.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Chcielibyśmy podziękować Farisowi Haddadowi i Hasanowi El-Isa za ich ważny wkład w filmowanie i rozwój wideo.

Następujące badanie zostało zatwierdzone przez komitet badawczy i instytucjonalną komisję rewizyjną Szpitala Uniwersytetu Jordanii. Poniższy protokół opisuje technikę obrazowania używaną do pozyskiwania obrazów MRI, a następnie przetwarzanie obrazu i kwantyfikację nerwu wzrokowego za pomocą oprogramowania Fidżi.
1. Akwizycja obrazu MRI
UWAGA: Akwizycja obrazu MR została wykonana za pomocą rezonansu magnetycznego o mocy 3 Tesli (3 T) w celu wykonania wielopłaszczyznowej sekwencji tłumienia tłuszczu ważonej metodą T2 (Tabela Materiałów).
<ol>
	<li>W pełni wyjaśnij pacjentowi badanie. Poniżej znajdują się instrukcje i wyjaśnienia, o których należy wspomnieć pacjentowi.
	<ol>
		<li>Wyjaśnij pacjentowi, że będzie musiał zmienić ubranie i założyć specjalny fartuch do obrazowania.</li>
		<li>Poproś pacjentów, aby usunęli zużyty eyeliner, ponieważ może on wytwarzać artefakty (szczególnie przy 3 T) ze względu na przewodność elektryczną pigmentu tlenku tytanu.</li>
		<li>Upewnij się, że pacjent nie ma żadnych przeciwwskazań do wykonania obrazowania MRI9:
		<ol>
			<li>Zapytaj pacjenta o wszelkie materiały metalowe, które mogą obejmować maski na twarz, kolczyki, sztuczne kończyny, magnetyczne implanty dentystyczne, klipsy do tętniaków tętnic mózgowych.</li>
			<li>Zapytaj pacjenta o metaliczne ciała obce wewnątrz gałki ocznej. W tym celu zapytaj pacjenta, czy spawał bez odpowiedniego sprzętu ochronnego.</li>
			<li>Zapytaj pacjenta o wszelkie wszczepialne urządzenia, które mogą być niekompatybilne z rezonansem magnetycznym, w tym rozruszniki serca i pompy insulinowe, leki przeciwbólowe lub pompy do chemioterapii. Oprócz tego implanty ślimakowe/implant ucha, Wszczepialne systemy neurostymulacji, Wszczepialne systemy neurostymulacji, Cewniki z elementami metalowymi, są przeciwwskazane.</li>
			<li>Zapytaj pacjenta o metaliczne ciało obce pozostawione w jego ciele. Obejmuje to kule, śrut ze strzelby i metalowe odłamki</li>
			<li>Zapytaj pacjenta o wszelkie klipsy chirurgiczne lub szwy druciane, wymianę stawu lub protezę, filtr żyły głównej dolnej (IVC), protezę oka, stenty lub wkładkę wewnątrzmaciczną.</li>
			<li>Zapytaj pacjenta, czy zrobił sobie tatuaż w ciągu ostatnich 6 tygodni.</li>
			<li>Zapytaj pacjenta, czy w ciągu ostatnich ośmiu tygodni przeszedł zabieg kolonoskopii.</li>
			<li>Ze względu na ograniczoną przestrzeń aparatu do rezonansu magnetycznego zapytaj pacjenta, czy ma klaustrofobię. 
			UWAGA: Trudności mogą wystąpić u pacjentów z wysokim wskaźnikiem masy ciała (BMI).</li>
		</ol>
		</li>
		<li>Wyjaśnij pacjentowi, że badanie ma trwać 15 minut, podczas których pacjent musi pozostać nieruchomy.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Po wypełnieniu instrukcji i upewnieniu się, że pacjent w pełni rozumie badanie, uzyskaj podpisaną zgodę.</li>
	<li>Podczas akwizycji obrazu MRI połóż pacjenta na wznak w aparacie MRI i skup się na prostym celu podczas obrazowania bez ruchu głowy. W przypadku pacjentów ze słabą ostrością wzroku należy zastosować bodziec dźwiękowy, aby zoptymalizować fiksację. Bardziej wszechstronne metody fiksacji obejmują zamknięcie jednego oka, użycie celu fiksacji centralnie w postaci ekranu LCD, który zmienia kolory, oraz stosowanie lubrykantów do oczu.</li>
	<li>Upewnij się, że pacjent jest świadomy, że istnieje przycisk ściskania, który można nacisnąć, jeśli czegoś potrzebuje podczas pobytu w aparacie do rezonansu magnetycznego. Podczas gdy można użyć cewki głowicy, cewka oczna i cewka orbitalna mogą być bardziej odpowiednie do obrazowania okulistycznego.</li>
	<li>Wprowadź następujące parametry do akwizycji obrazu: Sekwencja tłumienia tłuszczu zależna od T2 (TR = 3000 milisekund; TE = 90 milisekund; TE = 100; pole widzenia = 16 cm×16 cm; macierz = 296*384; grubość plastra = 3 mm; odstęp między warstwami = 0,3 mm). Ostatnim analizowanym obrazem był ukośny obraz koronalny znajdujący się 3 mm za kulą ziemską. Ważne jest, aby pamiętać, że podczas gdy sekwencja tłumienia tłuszczu T2-zależna jest zwykle stosowana do obrazowania nerwu wzrokowego, można zastosować inne sekwencje, w tym szybkie obrazowanie echa spinowego T2.</li>
	<li>Wykonaj koronalne cięcie nerwu wzrokowego ortogonalne (tj. Prostopadłe) do nerwu 3 mm za kulą ziemską. Korzystaj z obrazów zwiadowczych w płaszczyźnie strzałkowej poprzecznej i skośnej, aby zapewnić optymalny kierunek nerwu wzrokowego i położenie połączenia nerwu wzrokowego z gałką oczną.</li>
	<li>Oceń jakość fiksacji wzroku na podstawie rozmieszczenia płynu mózgowo-rdzeniowego wokół nerwu wzrokowego, gdzie powinien być równomiernie rozłożony wokół nerwu wzrokowego o prawie równej grubości ze wszystkich stron.</li>
	<li>Powtórz proces, aby zobrazować nerw wzrokowy po drugiej stronie.</li>
</ol>
2. Analiza obrazu
<ol>
	<li>Pobierz pakiet do przetwarzania obrazu Fidżi ze strony (https://imagej.net/Fiji).</li>
	<li>Prześlij obraz koronalny nerwu wzrokowego do oprogramowania ImageJ Fiji w celu analizy, klikając Plik na pasku menu, a następnie przycisk Otwórz. Wybierz obraz koronalny do przetworzenia. Przesyłaj obrazy do oprogramowania Fidżi bez utraty jakości obrazu podczas przesyłania, ponieważ utrata jakości obrazu doprowadzi do niewiarygodnych wyników analizy obrazu.</li>
	<li>Ujednolicenie skali przez określenie liczby pikseli na jednostkę długości przez narysowanie linii prostej 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 (tj. głównie mm).</li>
	<li>Przekonwertuj obraz na skalę szarości za pomocą menu obrazu, a następnie wybierz opcję Typ i 8-bitowy.</li>
	<li>Określ ilościowo zakres intensywności pikseli istoty białej.
	<ol>
		<li>Korzystanie z narzędzia do zaznaczania Lasso (Wtyczka | Segmentacja | Lasso), wybierz wystarczający obszar istoty białej, upewniając się, że podczas zaznaczania nie uwzględniono obszaru istoty szarej. Okazało się, że całkowity wybrany obszar istoty białej wynoszący około 1000 pikseli jest wystarczający. Użyj narzędzia Analizuj i mierz, aby określić ilościowo wybrany obszar.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Pokaż narzędzie Histogram z menu Analizuj, które pokazuje rozkład intensywności pikseli w wybranym obszarze istoty białej. Kliknij pole Na żywo, aby upewnić się, że histogram ocenia wybrany obszar. Wykres na histogramie powinien pokazywać normalny rozkład intensywności.</li>
	<li>Obliczać zakres intensywności istoty białej w następujący sposób: 
	Dolna granica = średnia intensywność - (3* odchylenie standardowe) 
	Górna granica = średnia intensywność + (3* odchylenie standardowe)</li>
	<li>Otwórz narzędzie Próg z menu Obraz, a następnie funkcję Dostosuj. Określ zakres obliczony na podstawie poprzedniego kroku. Zaznacz opcję Tylko funkcja ciemnego tła i określ czarno-białą adnotację czarno-białą czarno-białą z listy rozwijanej, a następnie kliknij przycisk Zastosuj. Pojawi się maska na istotę białą obecną w tarczy nerwu wzrokowego.</li>
	<li>Korzystanie z narzędzia do zaznaczania Lasso (Wtyczka | Segmentacja | Lasso), wybierz obszar reprezentujący tarczę nerwu wzrokowego.</li>
	<li>Użyj funkcji Zmierz z paska menu Analizuj, która obliczy obszar oznaczony przez funkcję progową w mm.</li>
</ol>

<ol><li>Quigley, H. A., Broman, A. T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+number+of+people+with+glaucoma+worldwide+in+2010+and+2020%5BTitle%5D)+AND+%22The+British+Journal+of+Ophthalmology%22%5BJournal%5D)">The number of people with glaucoma worldwide in 2010 and 2020.</a> The British Journal of Ophthalmology. 90 (3), 262-267 (2006).</li>
<li>Weinreb, R. N., Aung, T., Medeiros, F. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+pathophysiology+and+treatment+of+glaucoma%3A+a+review%5BTitle%5D)+AND+%22JAMA%22%5BJournal%5D)">The pathophysiology and treatment of glaucoma: a review.</a> JAMA. 311 (18), 1901-1911 (2014).</li>
<li>Overview | Glaucoma: diagnosis and management | Guidance | NICE. , Available from: 
 <a target="_blank" href="https://www.nice.org.uk/guidance/ng81">https://www.nice.org.uk/guidance/ng81</a> (2021).</li>
<li>Michelessi, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optic+nerve+head+and+fibre+layer+imaging+for+diagnosing+glaucoma%5BTitle%5D)+AND+%22The+Cochrane+Database+of+Systematic+Reviews%22%5BJournal%5D)">Optic nerve head and fibre layer imaging for diagnosing glaucoma.</a> The Cochrane Database of Systematic Reviews. (11), 008803(2015).</li>
<li>Ramli, N. M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Novel+use+of+3T+MRI+in+assessment+of+optic+nerve+volume+in+glaucoma%5BTitle%5D)+AND+%22Graefe%27s+Archive+for+Clinical+and+Experimental+Ophthalmology%22%5BJournal%5D)">Novel use of 3T MRI in assessment of optic nerve volume in glaucoma.</a> Graefe's Archive for Clinical and Experimental Ophthalmology. 252 (6), 995-1000 (2014).</li>
<li>AlRyalat, S. A., Muhtaseb, R., Alshammari, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Simulating+a+colour-blind+ophthalmologist+for+diagnosing+and+staging+diabetic+retinopathy%5BTitle%5D)+AND+%22Eye%22%5BJournal%5D)">Simulating a colour-blind ophthalmologist for diagnosing and staging diabetic retinopathy.</a> Eye. , 1-4 (2020).</li>
<li>Chang, S. T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optic+Nerve+Diffusion+Tensor+Imaging+Parameters+and+Their+Correlation+With+Optic+Disc+Topography+and+Disease+Severity+in+Adult+Glaucoma+Patients+and+Controls%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Glaucoma%22%5BJournal%5D)">Optic Nerve Diffusion Tensor Imaging Parameters and Their Correlation With Optic Disc Topography and Disease Severity in Adult Glaucoma Patients and Controls.</a> Journal of Glaucoma. 23 (8), 513-520 (2014).</li>
<li>Omodaka, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Correlation+of+magnetic+resonance+imaging+optic+nerve+parameters+to+optical+coherence+tomography+and+the+visual+field+in+glaucoma%5BTitle%5D)+AND+%22Clinical+%26+Experimental+Ophthalmology%22%5BJournal%5D)">Correlation of magnetic resonance imaging optic nerve parameters to optical coherence tomography and the visual field in glaucoma.</a> Clinical & Experimental Ophthalmology. 42 (4), 360-368 (2014).</li>
<li>Ghadimi, M., Sapra, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Magnetic+Resonance+Imaging+Contraindications%5BTitle%5D)+AND+%22StatPearls%22%5BJournal%5D)">Magnetic Resonance Imaging Contraindications.</a> StatPearls. , (2021).</li>
<li>Bäuerle, J., Schuchardt, F., Schroeder, L., Egger, K., Weigel, M., Harloff, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Reproducibility+and+accuracy+of+optic+nerve+sheath+diameter+assessment+using+ultrasound+compared+to+magnetic+resonance+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22BMC+Neurology%22%5BJournal%5D)">Reproducibility and accuracy of optic nerve sheath diameter assessment using ultrasound compared to magnetic resonance imaging.</a> BMC Neurology. 13 (1), 187(2013).</li>
<li>Wang, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Orbital+Cerebrospinal+Fluid+Space+in+Glaucoma%3A+The+Beijing+Intracranial+and+Intraocular+Pressure+%28iCOP%29+Study%5BTitle%5D)+AND+%22Ophthalmology%22%5BJournal%5D)">Orbital Cerebrospinal Fluid Space in Glaucoma: The Beijing Intracranial and Intraocular Pressure (iCOP) Study.</a> Ophthalmology. 119 (10), 2065-2073 (2012).</li>
<li>Weigel, M., Lagrèze, W. A., Lazzaro, A., Hennig, J., Bley, T. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fast+and+Quantitative+High-Resolution+Magnetic+Resonance+Imaging+of+the+Optic+Nerve+at+3.0+Tesla%5BTitle%5D)+AND+%22Investigative+Radiology%22%5BJournal%5D)">Fast and Quantitative High-Resolution Magnetic Resonance Imaging of the Optic Nerve at 3.0 Tesla.</a> Investigative Radiology. 41 (2), 83-86 (2006).</li>
<li>Yiannakas, M. C., Toosy, A. T., Raftopoulos, R. E., Kapoor, R., Miller, D. H., Wheeler-Kingshott, C. A. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((MRI+Acquisition+and+Analysis+Protocol+for+In+Vivo+Intraorbital+Optic+Nerve+Segmentation+at+3T%5BTitle%5D)+AND+%22Investigative+Ophthalmology+%26+Visual+Science%22%5BJournal%5D)">MRI Acquisition and Analysis Protocol for In Vivo Intraorbital Optic Nerve Segmentation at 3T.</a> Investigative Ophthalmology & Visual Science. 54 (6), 4235-4240 (2013).</li>
<li>Al-Haddad, C. E., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optic+Nerve+Measurement+on+MRI+in+the+Pediatric+Population%3A+Normative+Values+and+Correlations%5BTitle%5D)+AND+%22American+Journal+of+Neuroradiology%22%5BJournal%5D)">Optic Nerve Measurement on MRI in the Pediatric Population: Normative Values and Correlations.</a> American Journal of Neuroradiology. 39 (2), 369-374 (2018).</li>
<li>Mncube, S. S., Goodier, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Normal+measurements+of+the+optic+nerve%2C+optic+nerve+sheath+and+optic+chiasm+in+the+adult+population%5BTitle%5D)+AND+%22South+African+Journal+of+Radiology%22%5BJournal%5D)">Normal measurements of the optic nerve, optic nerve sheath and optic chiasm in the adult population.</a> South African Journal of Radiology. 23 (1), 7(2019).</li>
<li>Nguyen, B. N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ultra-High+Field+Magnetic+Resonance+Imaging+of+the+Retrobulbar+Optic+Nerve%2C+Subarachnoid+Space%2C+and+Optic+Nerve+Sheath+in+Emmetropic+and+Myopic+Eyes%5BTitle%5D)+AND+%22Translational+Vision+Science+%26+Technology%22%5BJournal%5D)">Ultra-High Field Magnetic Resonance Imaging of the Retrobulbar Optic Nerve, Subarachnoid Space, and Optic Nerve Sheath in Emmetropic and Myopic Eyes.</a> Translational Vision Science & Technology. 10 (2), (2021).</li>
<li>Lagrèze, W. A., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Retrobulbar+Optic+Nerve+Diameter+Measured+by+High-Speed+Magnetic+Resonance+Imaging+as+a+Biomarker+for+Axonal+Loss+in+Glaucomatous+Optic+Atrophy%5BTitle%5D)+AND+%22Investigative+Ophthalmology+%26+Visual+Science%22%5BJournal%5D)">Retrobulbar Optic Nerve Diameter Measured by High-Speed Magnetic Resonance Imaging as a Biomarker for Axonal Loss in Glaucomatous Optic Atrophy.</a> Investigative Ophthalmology & Visual Science. 50 (9), 4223-4228 (2009).</li>
<li>Nielsen, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Magnetic+Resonance+Imaging+at+3.0+Tesla+Detects+More+Lesions+in+Acute+Optic+Neuritis+Than+at+1.5+Tesla%5BTitle%5D)+AND+%22Investigative+Radiology%22%5BJournal%5D)">Magnetic Resonance Imaging at 3.0 Tesla Detects More Lesions in Acute Optic Neuritis Than at 1.5 Tesla.</a> Investigative Radiology. 41 (2), 76-82 (2006).</li>
<li>Mafee, M. F., Rapoport, M., Karimi, A., Ansari, S. A., Shah, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Orbital+and+ocular+imaging+using+3-+and+1.5-T+MR+imaging+systems%5BTitle%5D)+AND+%22Neuroimaging+Clinics+of+North+America%22%5BJournal%5D)">Orbital and ocular imaging using 3- and 1.5-T MR imaging systems.</a> Neuroimaging Clinics of North America. 15 (1), 1-21 (2005).</li>
<li>Gala, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Magnetic+resonance+imaging+of+optic+nerve%5BTitle%5D)+AND+%22The+Indian+Journal+of+Radiology+%26+Imaging%22%5BJournal%5D)">Magnetic resonance imaging of optic nerve.</a> The Indian Journal of Radiology & Imaging. 25 (4), 421-438 (2015).</li>
<li>Gao, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Optic+Nerve+Cross-Sectional+Area+Measurement+with+High-Resolution%2C+Isotropic+MRI+in+Optic+Neuritis+%28P6.159%29%5BTitle%5D)+AND+%22Neurology%22%5BJournal%5D)">Optic Nerve Cross-Sectional Area Measurement with High-Resolution, Isotropic MRI in Optic Neuritis (P6.159).</a> Neurology. 84 (14), (2015).</li>
<li>Zou, H., Müller, H. J., Shi, Z. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Non-spatial+sounds+regulate+eye+movements+and+enhance+visual+search%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Vision%22%5BJournal%5D)">Non-spatial sounds regulate eye movements and enhance visual search.</a> Journal of Vision. 12 (5), 2(2012).</li>
<li>Yang, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+Connective+Tissue+Components+of+Optic+Nerve+Head+Cupping+in+Monkey+Experimental+Glaucoma+Part+1%3A+Global+Change%5BTitle%5D)+AND+%22Investigative+Ophthalmology+%26+Visual+Science%22%5BJournal%5D)">The Connective Tissue Components of Optic Nerve Head Cupping in Monkey Experimental Glaucoma Part 1: Global Change.</a> Investigative Ophthalmology & Visual Science. 56 (13), 7661-7678 (2015).</li>
<li>Mwanza, J. -C., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Retinal+nerve+fibre+layer+thickness+floor+and+corresponding+functional+loss+in+glaucoma%5BTitle%5D)+AND+%22The+British+Journal+of+Ophthalmology%22%5BJournal%5D)">Retinal nerve fibre layer thickness floor and corresponding functional loss in glaucoma.</a> The British Journal of Ophthalmology. 99 (6), 732-737 (2015).</li>
</ol>

Wszyscy autorzy deklarują brak konfliktu interesów.

Opisaliśmy protokół oceny i ilościowego oznaczania istoty białej nerwu wzrokowego, który można wykorzystać do oceny pacjenta z jaskrą. Protokół wykorzystuje powszechnie dostępne sekwencje obrazowania do pozyskiwania obrazów, a do analizy obrazu wykorzystuje oprogramowanie Fidżi o otwartym kodzie źródłowym. Ustandaryzowaliśmy parametry obrazu, które wcześniej uznano za najdokładniejsze i wysoce powtarzalne w akwizycji obrazu nerwu wzrokowego, w tym poproszenie pacjenta o fiksację na wprost, użycie T2 z sekwencją supresji ...

Jaskra to neuropatia nerwu wzrokowego, która jest uważana za najczęstszą przyczynę nieodwracalnej ślepoty1. Mimo to jest nadal słabo poznany pod względem patofizjologii i diagnozy, bez jednego standardowego odniesienia do ustalenia diagnozy2. Według National Institute for Health and Care Excellence (NICE) diagnoza jaskry pierwotnej otwartego kąta (POAG) wymaga oceny wielu dziedzin, w tym oceny tarczy nerwu wzrokowego w badaniu dna oka lub obrazowania optycznej koherentnej tomografii (OCT), oceny pola widzenia i pomiaru ciśnienia wewnątrzgałkowego 3. Ideą diagnozowania jaskry jest ustalenie obecności postępującej neuropatii nerwu wzrokowego, co można wykonać ilościowo na OCT4. W związku z tym MRI może być również stosowany do oceny nerwu wzrokowego i ilościowego oznaczania jego obszaru istoty białej5, ale aby było to klinicznie znaczące, protokół stosowany w kwantyfikacji istoty białej nerwu wzrokowego musi zostać ustandaryzowany. Co więcej, protokół powinien również uwzględniać zmienność międzyosobniczą, czynnik, który może wpływać na dokładność w różnych chorobach6.
Ocena nerwu wzrokowego w jaskrze jest optymalnie oceniana za pomocą obrazowania okulistycznego, w tym OCT, gdzie oceniana jest najbardziej wysunięta do przodu część nerwu wzrokowego (np. tarcza nerwu wzrokowego). Z drugiej strony, zastosowanie MRI do oceny nerwu wzrokowego zwykle ocenia część zagałkową nerwu wzrokowego w różnych odległościach od gałki ocznej. Kilka badań wykazało silną korelację między oceną tarczy nerwu wzrokowego za pomocą OCT a MRI7,8. Jednak nadal nie ma ujednoliconego protokołu oceny nerwu wzrokowego i kwantyfikacji w MRI. Zarysowanie granicy nerwu wzrokowego w rezonansie magnetycznym zostało wykorzystane do ilościowego określenia jego pola przekroju poprzecznego5. Metoda ta charakteryzuje się jednak znaczną zmiennością między oceniającymi, ponieważ musi być wykonana przez doświadczonego oceniającego i wymaga dużo czasu na opracowanie konspektu. Celem obecnego projektu było opracowanie protokołu dla ujednoliconej metodologii oceny przekroju poprzecznego nerwu wzrokowego i kwantyfikacji z wykorzystaniem rezonansu magnetycznego 3 T do akwizycji obrazu oraz oprogramowania Fiji firmy ImageJ do przetwarzania i kwantyfikacji obrazu.

<table><tbody><tr><td>Aparat do rezonansu magnetycznego (MRI)</td><td>Siemens Magnetom Verio</td><td>N/A</td><td>3T Skaner MRI</td></tr></tbody></table>

kwantyfikacja pola przekroju poprzecznego nerwu wzrokowego w rezonansie magnetycznym: nowy protokół wykorzystujący oprogramowanie fiji

Quantification of Optic Nerve Cross Sectional Area on MRI: A Novel Protocol using Fiji Software

Ocena nerwu wzrokowego jest ważnym aspektem diagnozy jaskry i obserwacji. W ramach tego projektu opisano protokół ujednoliconej metodologii oceny przekroju poprzecznego nerwu wzrokowego i kwantyfikacji przy użyciu rezonansu magnetycznego 3 T do akwizycji obrazu oraz oprogramowania Fiji firmy ImageJ do ilościowego przetwarzania obrazu. Akwizycję obrazu przeprowadzono za pomocą rezonansu magnetycznego 3 T, z odpowiednimi instrukcjami dla pacjenta, aby zapewnić prostą fiksację podczas obrazowania. Zastosowano sekwencję tłumiącą tłuszcz ważoną metodą T2. Cięcie koronalne wykonane 3 mm za kulą ziemską i prostopadłe do osi nerwu wzrokowego powinno zostać wgrane do oprogramowania. Korzystając z funkcji progowej, obszar istoty białej nerwu wzrokowego jest wybierany i określany ilościowo, eliminując w ten sposób błąd systematyczny pomiaru między osobnikami. Opisano również normalne granice obszaru przekroju poprzecznego nerwu wzrokowego w zależności od wieku, w oparciu o wcześniej publikowaną literaturę. Opisany protokół wykorzystaliśmy do oceny nerwu wzrokowego pacjenta z podejrzeniem jaskry. Stwierdzono, że obszar przekroju poprzecznego nerwu wzrokowego mieści się w granicach normy, co zostało dodatkowo potwierdzone za pomocą optycznej koherentnej tomografii nerwu wzrokowego.

Stosunek wpuklenia do średnicy tarczy nerwu wzrokowego u 30-letniego pacjenta, który zgłosił się na rutynowe badanie okulistyczne, wynosił 0,8 (Rysunek 1A), co jest wynikiem podejrzanym i może sugerować jaskrę. Po wykonaniu optycznej koherentnej tomografii w celu oceny grubości warstwy włókien nerwowych stwierdzono, że grubość nerwu mieści się w normach dla danego wieku (Rysunek 1B). Pacjentowi zaplanowano rezonans magnetyczny orbity, w ramach którego wykonano c...

Dostarczyliśmy szczegółowy protokół dla ustandaryzowanej metody oceny i kwantyfikacji nerwu wzrokowego za pomocą MRI, wykorzystując powszechnie dostępną sekwencję obrazowania oraz otwarte oprogramowanie do analizy obrazu. Przestrzeganie tego ustandaryzowanego protokołu dostarczyłoby istotnych danych do porównania między różnymi pacjentami i różnymi badaniami.

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

Optic nerve assessment is an important aspect of glaucoma diagnosis and follow-up. This project describes a protocol for a unified methodology of optic ...

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.

quantification-optic-nerve-cross-sectional-area-on-mri-novel-protocol

Research

JoVE Journal

Medicine

Medycyna

Opisujemy nowatorskie podejście do jednoczesnej analizy funkcji i struktury mózgu z wykorzystaniem obrazowania rezonansem magnetycznym (MRI). Strukturę mózgu oceniamy za pomocą wysokorozdzielczego obrazowania dyfuzyjnego oraz traktografii włókien istoty białej. W przeciwieństwie do standardowego strukturalnego MRI, techniki te pozwalają nam bezpośrednio powiązać łączność anatomiczną z właściwościami funkcjonalnymi sieci mózgowych.

Współanaliza struktury i funkcji mózgu z wykorzystaniem fMRI oraz obrazowania dyfuzyjnego

Źródło: Flatz, W. H. et al. In vivo Analiza morfometryczna ludzkich nerwów czaszkowych za pomocą rezonansu magnetycznego Uszy Menière'a w chorobie i uszy słyszenia prawidłowego. J. Vis. exp. (2018). Ten film pokazuje zastosowanie MRI do analizy morfologii nerwów czaszkowych w uszach pacjentów cierpiących na przewlekłe zaburzenie ucha wewnętrznego. Przedstawiono w nim etapy wykonywania skanu MRI w silnym polu magnetycznym u pacjenta, rekonstrukcję obrazów przekroju poprzecznego 3D nerwów...

Analiza MRI in vivo morfologii nerwu czaszkowego u pacjenta z zaburzeniami ucha wewnętrznego

Ten film ilustruje metodę, przy użyciu klinicznego skanera 3 T, do obrazowania MR z kontrastem projekcji wzrokowej naiwnej myszy oraz do powtarzalnych i podłużnych badań in vivo zwyrodnienia nerwu wzrokowego związanego z ostrym uszkodzeniem nerwu wzrokowego i przewlekłym zwyrodnieniem nerwu wzrokowego u myszy z nokautem (p50KO).

In vivo (in vivo) Obrazowanie integralności włókien nerwu wzrokowego za pomocą rezonansu magnetycznego ze wzmocnieniem kontrastowym u myszy

Ten manuskrypt opisuje deterministyczne i probabilistyczne algorytmy rekonstrukcji istoty białej (WM), używane do badania różnic w łączności promieniowania wzrokowego (OR) między albinizmem a kontrolą. Chociaż traktografia probabilistyczna bardziej podąża za prawdziwym przebiegiem włókien nerwowych, przeprowadzono traktografię deterministyczną w celu porównania niezawodności i odtwarzalności obu technik.

Pomiar łączności w pierwszorzędowej ścieżce wzrokowej w ludzkim albinizmie za pomocą obrazowania tensora dyfuzji i traktografii

Ten manuskrypt opisuje protokół obrazowania in vivo siatkówki myszy za pomocą optycznej koherentnej tomografii spektralnej o wysokiej rozdzielczości (SD-OCT). Koncentruje się na komórkach zwojowych siatkówki (RGC) w okolicy okołobrodawkowatej, z opisanymi kilkoma podejściami do skanowania i kwantyfikacji.

Optyczna tomografia koherentna: obrazowanie komórek zwojowych siatkówki myszy in vivo

Tutaj opisujemy użycie optycznej koherentnej tomografii spektralnej (SD-OCT) do wizualizacji struktur siatkówki i oka in vivo w modelach zwyrodnienia siatkówki, jaskry, retinopatii cukrzycowej i krótkowzroczności.

Strukturalne oceny in vivo chorób oczu w modelach gryzoni przy użyciu optycznej koherentnej tomografii

Ten artykuł opisuje dobrze sprawdzony i powtarzalny test barwienia lektyny dla całego preparatu siatkówki Mount oraz protokoły wymagane do ilościowego pomiaru parametrów naczyniowych często zmienianych w retinopatiach proliferacyjnych i nieproliferacyjnych.

Kwantyfikacja parametrów naczyniowych w całych siatkówkach górskich myszy z retinopatiami nieproliferacyjnymi i proliferacyjnymi

Prezentujemy metodę jednoczesnego zbierania sygnałów fMRI i fNIRS od tych samych osób z pokryciem fNIRS całej głowy. Protokół został przetestowany na trzech młodych osobach dorosłych i może być dostosowany do zbierania danych do badań rozwojowych i populacji klinicznych.

Jednoczesne zbieranie danych z pomiarów fMRI i fNIRS przy użyciu matrycy optodowej całej głowicy i kanałów o krótkich odległościach

Opracowaliśmy techniki mapowania funkcji kory wzrokowej, wykorzystując więcej pola widzenia niż jest to powszechnie używane. Podejście to może przyczynić się do poprawy oceny zaburzeń widzenia i chorób oczu.

Funkcjonalny rezonans magnetyczny (fMRI) kory wzrokowej z szerokokątną stymulacją retinotopową

Protokół ten opisuje niestandardowy system powietrza nadciśnieniowego przeznaczony do wywoływania uszkodzeń ośrodkowego układu nerwowego (OUN) układu zamkniętego (OUN) u myszy, w tym urazów oczu, mózgu i rdzenia kręgowego. Celem tego protokołu jest zapewnienie naukowcom ram do łatwego dostosowywania i rozszerzania systemu do ich unikalnych badań nad urazami OUN.

System do leczenia ogniskowych, zamkniętych uszkodzeń ośrodkowego układu nerwowego

Poznaj protokół kwantyfikacji pola przekroju poprzecznego nerwu wzrokowego w rezonansie magnetycznym z wykorzystaniem oprogramowania Fiji. Ta metoda umożliwia standaryzację oceny pacjentów z jaskrą.

Kwantyfikacja pola przekroju poprzecznego nerwu wzrokowego w rezonansie magnetycznym: nowy protokół wykorzystujący oprogramowanie Fiji (Wideo) | JoVE Journal

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

Przeglądaj więcej filmów