Оценка компрессии спинного мозга с помощью диффузионно-тензорной визуализации

Аннотация

Источник: Zheng, W. et al., Диффузионно-тензорная магнитно-резонансная томография при хронической компрессии спинного мозга. J. Vis. Exp. (2019)

В этом видео демонстрируется визуализация тензора диффузии при оценке хронической компрессии спинного мозга. Анализируя характеры диффузии воды, фракционную анизотропию и кажущиеся значения коэффициента диффузии, результаты показывают повреждение аксонов в сжатых областях. Полученные данные дают решающее представление о патологии спинного мозга и структурной целостности.

Протокол

Все процедуры с участием людей были выполнены в соответствии с институциональными, национальными и международными руководящими принципами по благополучию человека и были рассмотрены местным институциональным наблюдательным советом.

1. Предметная подготовка

1. Убедитесь, что каждый участник соответствует следующим критериям для хронической компрессии спинного мозга: а) потеря в анамнезе значительной неврологической функции, б) положительное физикальное обследование на миелопатию и в) магнитно-резонансная томография (МРТ) с признаками компрессии шейного мозга.
   ПРИМЕЧАНИЕ: Критериями исключения являются: а) невозможность предоставления письменного согласия и б) невозможность получения параметров диффузионно-тензорной визуализации (DTI) артефактов. Для контрольной группы критериями включения являются: а) отсутствие в анамнезе значительных травм спины или шеи, неврологических расстройств или операций на позвоночнике; б) отсутствие МРТ признаков компрессии шейного канатина.
2. Попросите каждого участника заполнить и подписать форму согласия, в которой будут перечислены рекомендации по безопасности МРТ и протокол визуализации. В частности, пациенты с хронической компрессией спинного мозга обследуются с помощью МРТ до операции и через 1 год после операции.
3. Предоставьте беруши каждому участнику. Поместите их в положение лежа на спине с катушкой для головы/шеи, охватывающей шейную область, и ориентиром на уровне щитовидного хряща. Убедитесь, что каждый участник находится в удобном положении, которое эффективно ограничивает движения.

2. Структурные параметры МРТ

ПРИМЕЧАНИЕ: Анатомические Т1-взвешенные (Т1 Вт) изображения, Т2-взвешенные (Т2 Вт) и DTI были получены на МРТ-сканере 3 Тесла с 16-канальной катушкой головки.

1. Используйте быстрое эхо с градиентом возмущений (FPGR) для сканирования локализации для получения карт осевого положения, сагиттального и коронального положения.
2. Расположите сагиттальную линию позиционирования относительно карт коронального положения, чтобы убедиться, что базовая линия позиционирования параллельна спинномозговому каналу (спинному мозгу); сначала найдите сагиттальную плоскость T2 W, затем скопируйте и вставьте сагиттальную линию позиционирования T1 W в линию позиционирования T2 W.
   1. Используйте следующие параметры визуализации для сагиттальной визуализации T1 W и T2 W: поле зрения (FOV) = 240 мм x 240 мм, размер вокселя = 1,0 мм x 0,8 мм x 3,0 мм, зазор между срезами = 0,3 мм, толщина среза = 3 мм, количество возбуждений (NEX) = 2, направление складывания = футы/голова (FH) и время эха (TE)/время повторения (TR) = 10/700 мс (T1 W) и 101/2,500 мс (T2 W). Получите девять сагиттальных изображений, охватывающих весь шейный отдел спинного мозга.
3. Расположите аксиальную линию позиционирования на сагиттальном изображении T2 W и закройте межпозвоночный диск от C2/3 до C6/7, центрируя переднезадний диаметр межпозвонкового пространства. Используйте следующие параметры визуализации: FOV = 180 мм x 180 мм, размер вокселя = 0,7 мм x 0,6 мм x 3,0 мм, толщина среза = 3 мм, направление сгибания = передний/задний (AP), NEX = 2 и TE/TR = 120/3 000 мс.
4. Расположите аксиальную линию позиционирования на сагиттальном изображении T2 W, с центром на переднезаднем диаметре межпозвонкового пространства, с 45 срезами, охватывающими шейный отдел спинного мозга от C1 до C7.
   1. Получите DTI в следующей последовательности: одномоментная спин-эхо-эхо-планарная визуализация (SE-EPI) с 20 ортогональными направлениями. Некомпланарные направления диффузии с b-значением = 800 с/мм2.
   2. Используйте следующие параметры визуализации: FOV = 230 мм x 230 мм, матрица сбора данных = 98 x 98, восстановленное разрешение = 1,17 x 1,17, толщина среза = 3 мм, направление сгибания = AP, NEX = 2, фактор EPI = 98 и TE/TR = 74/8,300 мс. Предоставьте временной курс, обобщающий этапы протокола МРТ, как показано на рисунке 1.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Временной ход, обобщающий протокол МРТ и DTI, показан на рисунке 1.

Результаты

Рисунок 1: Временной ход клинического протокола МРТ. Сначала была выбрана последовательность FSPGR для локализационного сканирования, а затем было выполнено быстрое восстановление быстрого спинового эха для получения сагиттальных изображений T2 W и T1 W и...

Материалы

Список материалов, использованных в этой статье

Имя	Компания	Каталожный номер	Комментарии
3-Tesla МРТ-сканер	Siemens	40708	Программное обеспечение: NUMARIS/4
Syngo MR B17	Siemens	40708	Программное обеспечение: NUMARIS/4