Imagem por tensores de difusão (DTI) foi realizada para tentar descrever as principais partes do sistema visual. O objectivo era utilizar um FDA aprovou estação comercial padrão que pode ser usado para a rotina diária, a fim de tentar reduzir os danos de pós-operatório da via visual nos pacientes.
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Artigo de método
DTI do Caminho Visual - substância branca panfletos e Cerebral Lesões
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Resumo
Resumo
DTI é uma técnica que identifica tratos de substância branca (WMT) não-invasiva em pacientes saudáveis e não-saudáveis, utilizando medidas de difusão. Semelhante a vias visuais (VP), WMT não são visíveis com MRI clássica ou intra-operatório com microscópio. DIT vai ajudar neurocirurgiões para evitar a destruição da VP ao remover lesões adjacentes a este WMT. Efetuamos DTI em cinqüenta pacientes, antes e após a cirurgia, entre março de 2012 a janeiro de 2014 Para navegar usamos uma seqüência 3DT1 ponderado. Além disso, foi realizado um T2 e DTI-sequências. Os parâmetros utilizados foram, FOV: 200 x 200 mm, espessura de fatia de 2 mm, e matriz de aquisição: 96 x 96 originando voxels quase isotrópica de 2 x 2 x 2 mm. Axial MRI foi realizada utilizando um gradiente de direcção 32 e um b0-imagem. Usamos Echo-Planar-Imaging (EPI) e ASSET imagens paralelas com um fator de aceleração de 2 e b-valor de 800 s / mm ². O tempo de varredura foi inferior a 9 min. ent "> Os DTI-dados obtidos foram processados utilizando um FDA aprovou o programa de sistema de navegação cirúrgica que utiliza uma abordagem de fibra de rastreamento simples conhecido como atribuição fibra de rastreamento contínuo (FACT). Isto é baseado na propagação de linhas entre as regiões de interesse ( ROI), que é definida por um médico. um ângulo máximo de 50, FA valor de 0,10 e valor parada ADC de 0,20 mm ² / s começar foram os parâmetros utilizados para tractography.
Existem algumas limitações para esta técnica. A aquisição prazo limitado impõe trade-offs na qualidade da imagem. Outro ponto importante que não deve ser negligenciado é a mudança do cérebro durante a cirurgia. Quanto a esta última ressonância magnética intra-operatória pode ser útil. Além disso, o risco de falsos positivos, ou negativos extensões falsas precisa ser levado em conta o que pode comprometer os resultados finais.
Introdução
Imagiologia tensor de difusão (DTI) é usado para representar WMT de forma não invasiva no cérebro humano 1. Tem sido usado na última década para reduzir o risco de prejudicar eloquentes áreas do cérebro durante uma cirurgia.
DTI foi realizada em cinqüenta pacientes entre Março de 2012 e Janeiro de 2014 e retratam a via visual. DTI pode melhorar a preservação de áreas eloqüentes do cérebro durante a cirurgia, fornecendo informações importantes sobre a localização anatômica de tratos de substância branca. Foi incorporada ao planejamento estratégico para ressecção de lesões cerebrais complexos 1. No entanto, o retrato da via visual continua a ser um desafio, porque não existe um padrão para os parâmetros de DTI, a colocação dos volumes e interpretação dos resultados de 12 sementes.
Diferentes algoritmos foram implementados até agora 19-21. Algumas abordagens concentrado em métodos determinísticos 19, 22-25. Outros estavam usando métodos probabilísticos, 26,27,29. Mais recentemente, técnicas usando campos tensores Q-bola, da difusão espectral e alta resolução angular de difusão de imagens (Hardi) estão sendo usados para descrever tratos de substância branca, entre outros a via visual 1,13-15,18. No entanto, o tempo necessário para HARDI é significativamente maior com 45 min, o software não está disponível comercialmente e enfatiza as aplicações científicas 18. O período de ensino para Hardi parece ser maior do que para o DTI 18.
O protocolo apresentado é fácil viável e pode ser utilizado para a rotina diária em operações neurocirúrgicas, a fim de evitar a morbidade e melhorar o resultado de pós-operatório. O tempo adicional para este protocolo é inferior a 9 min que é significativamente mais rápido do que outros protocolos 1,9,12,16. Reconhecendo o fato de que muitos algoritmos sofisticados foram desenvolvidos recentemente, os restringe de papelprópria para o uso de um software comercialmente disponível e aprovado pela FDA. No entanto, é obrigatório ter em conta as limitações desta técnica que são mencionados acima.
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Protocolo
NOTA: Este protocolo segue as orientações do Centre Hospitalier de Luxembourg no Luxemburgo.
1 Preparação de Diffusion Tensor Imaging para a via visual para Neurocirurgia e Acompanhamento
- Realizar uma ressonância magnética-scan pelo menos um dia antes da cirurgia estritamente axial usando 32 direções de gradiente e um b0-imagem. Tenha em estreito contato com a unidade de neurorradiologia a qualquer momento.
NOTA: Adicione claro para o neurorradiologista que as imagens após a cirurgia são as mesmas que aquelas antes da operação. - Usando um de 3 Tesla MRI, faça uma 3DT1 ponderadas e DTI-seqüência scans. Realizar uma seqüência 3DT1 ponderada após a cirurgia também.
2 usando a estação de Planejamento
- Transfira os dados de varredura em T2, 3DT1 ponderada e DTI-seqüência de imagem digital e comunicações em medicina (DICOM). Este procedimento leva até 7 min.
NOTA: Don `t parar o procedimento before ter transferido todas as seqüências. É possível parar e continuar mais tarde, dependendo da data da cirurgia. - Abra o programa de sistema de navegação cirúrgica. Clique em Arquivo e depois em Importar DICOM. Repetir este procedimento três vezes para todas as sequências acima mencionadas.
- Clique em Adicionar para exibir. Adicionar cada seqüência separadamente. Don `t tentar prosseguir com Vista.
- Clique em Ferramentas. Abrir preparação DTI Tensor. Observar uma nova janela no meio do ecrã.
- Conclua as seguintes quatro etapas.
- Realizar Atribuição Gradiente como o primeiro passo.
- Altere o valor de b de 1.000 para 800 s / mm ² na parte inferior direita da janela.
- Ajustar o limite no canto superior direito da janela. Fazê-lo manualmente, basta escrever um número ou mover um cursor. 20 pode ser um valor aceitável. É uma experiência pessoal e não é obrigatório.
- Realizar o registro de Gradient como a segunda etapa.
- Clique no botão All Auto. Este procedimento leva até 5 min.
- Clique em Verificar todos os registros. Sem verificar os registos de que não é possível continuar.
- Co-registro executar como o terceiro passo.
- Coregister MR1 e imagens MR2 B0 manualmente. No final, verificar todas as inscrições.
NOTA: É possível executar este passo automaticamente. No entanto, os resultados podem não ser sempre satisfatório no final.
- Coregister MR1 e imagens MR2 B0 manualmente. No final, verificar todas as inscrições.
- Realize Tensor computação como a quarta e última etapa,
- Certifique-se de FA / DEC / ADC estão ligados. Se não clicar.
- Clique em Calcular. Este procedimento levará apenas alguns segundos.
- Realizar Atribuição Gradiente como o primeiro passo.
- Salve todos os dados e continuar com fibertracking. Não pare sem salvar tudo.
3. Fibertracking
NOTA: Anatomic conhecimento da via visual é muito importante para o sucesso da técnica.
- Prepare-se para encontrar os três pontos importantes onde as fibras têm que passar.
- Determine o quiasma usando conhecimento anatômico.
- Use um ROI como ponto de partida e deixar que as fibras passam. ROIs são definidos pelo médico.
- Alternativamente, o segmento na região suspeita. Clique Segmentação no canto inferior esquerdo e outra janela aparecerá. Áreas segmentadas são áreas anatomicamente definido.
- Pinte a região manualmente. Vá para cima e para baixo para incluir todo o quiasma. Salve o procedimento e voltar.
- Rastrear as fibras quer a partir da região de interesse ou para a área segmentada ou ambos.
- As fibras de atingir o núcleo geniculado esquerda (LGN), que é o segundo ponto importante da via visual. O ângulo máximo era de 50 O risco de falsos tractos surgirá se o ângulo é demasiado elevada.
- Existe a possibilidade de segmentar o LGN como mostrado com o quiasmae acompanhar as fibras. Depois de ter segmentado quiasma óptico, fibras pista que correm do LGN e de chegada no quiasma ou vice-versa.
- Segmento do córtex visual. Proceder como no caso do quiasma. Isso pode levar algum tempo como imagem 3DT1 ponderada contém 160 fatias.
- Rastrear as fibras do córtex visual do LGN. É possível controlá-los a partir do LGN para o córtex visual bem.
- Se o córtex visual é invadido por tumor ou edema, em seguida, usar uma região de interesse no local de uma zona segmentada e, em seguida, deixar as fibras correm na direcção do LGN.
NOTA: Se o edema é segmentado por vezes, pode invadir o córtex visual, em seguida, em seguida, o córtex visual pode não ser capaz de segmentado totalmente porque o computador não posso distinguir entre eles. Isso é porque é necessário colocar um ROI. - Repita tudo para o outro hemisfério.
- Comece com o hemisfério saudável em primeiro lugar.
Nota:É possível começar com o outro também, mas talvez seja mais fácil para acompanhar as fibras do hemisfério saudável primeiro a tornar-se uma primeira ideia sobre a situação. Não é obrigatório, é apenas um conselho.
- Segmento da lesão cerebral e do edema. Proceder como mencionado acima, no ponto 3.2.2.
- Atribua uma cor para cada área segmentada ou lesão, a fim de distinguir melhor.
- Salve o procedimento após cada etapa, no caso de acontecimentos imprevistos ou em caso de uma emergência.
- Exportar todos os dados localmente. É possível exportá-la para a sala de operações diretamente, mas ele isn `t recomendado.
- Pressione Arquivo e depois exportar objetos 3D. Certifique-se de exportar apenas o exame de navegação.
- Don `t exportar o Exame Hybrid.
- Digite craniana. Escolha o paciente certo, em seguida, pressione Stealthmerge. Escolha imagens 3DT1 ponderadas como exame de referência.
- Criar um modelo 3D e inserir tudo.
- Importe o i dadosn sala de operação.
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Resultados
Este protocolo permite que o médico para retratar adequadamente as principais partes do VP. Ele pode ser usado com uma pequena quantidade de tempo, a fim de evitar danos em doentes com lesões cerebrais próximos de zonas eloquentes. Controlos pós-operatórios mostram também bons resultados. VP é retratado na Figura 7 após o paciente foi operado de um glioblastoma. Figura 2 mostra o vice-presidente após o retorno de um glioblastoma. Os autores reconhecem o fato de as dificuldades apresenta...
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Discussão
DTI é uma técnica que permite o neurocirurgião visualizar tratos de substância branca in vivo 8. O caminho visual é um desses intervalos. Embora este método fornece aos médicos novas possibilidades em relação ao tratamento de pacientes com lesões relativas às regiões eloquentes do cérebro que temos a dizer que algumas limitações desta técnica ainda existem. A primeira e mais óbvia desafio é mudança cérebro, que continua sendo um problema sob investigação 4. Após a abertura da dura-máter e ...
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Divulgações
Os autores declaram que não têm interesses financeiros concorrentes.
Agradecimentos
Gostaríamos de agradecer a todo o Serviço de Neurorradiologia. Gostaríamos de agradecer a Lis Prussen por seu trabalho na biblioteca.
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Materiais
| Nome | Empresa | Número de catálogo | Comentários |
|---|---|---|---|
| 3-Tesla-MRI | General Electric | Signa LX versão 9.1 | |
| Programa de Sistema de Navegação Cirúrgica | Medtronic | 9734478 | |
| Programa de Sistema de Navegação Cirúrgica | Medtronic | 4500810331 20016318 |
Referências
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Reimpressões e permissões
