Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
JoVE Journal Neuroscience
Click here for the English version

Neuroscience

דיפוזיה זנסור הדמיה מגנטית באמצעות דחיסת חוט השדרה כרונית

Published: May 7, 2019 doi: 10.3791/59069
Automatic Translation
*1, *2, 3, 4, 1, 1, 5, 6, 6, 1, 6
1Department of Orthopedics, Guangzhou First People's Hospital, Guangzhou Medical University, 2Department of Radiology, Guangzhou First People's Hospital, Guangzhou Medical University, 3Department of Radiology, Guangzhou First People's Hospital, School of Medicine, South China University of Technology, 4Department of Orthopedics, The First Affiliated Hospital of Gannan Medical University, 5Department of Orthopedics, Guangzhou Chest Hospital, 6Department of Orthopedics, Guangzhou First People's Hospital, School of Medicine, South China University of Technology, Guangzhou Medical University
* These authors contributed equally

Summary

כאן, אנו מציגים פרוטוקול ליישום של מדיפוזיית הדמיה פרמטרים כדי להעריך את הדחיסה בחוט השדרה.

Abstract

דחיסת חוט השדרה כרונית היא הגורם השכיח ביותר של ליקוי בחוט השדרה בחולים עם נזק בחוט השדרה שאינו טראומטי. הדמיה של תהודה מגנטית קונבנציונאלי (MRI) ממלאת תפקיד חשוב הן באישור האבחון והן בהערכת מידת הדחיסה. עם זאת, הפרט האנטומי שסופקו על-ידי MRI קונבנציונאלי אינו מספיק כדי להעריך במדויק נזק עצבי ו/או להעריך את האפשרות של התאוששות עצבית בחולים כרונית לדחיסת חוט השדרה. לעומת זאת, דיפוזיה הדמיה טנסור (DTI) יכולה לספק תוצאות כמותיים בהתאם לזיהוי מולקולת המים ברקמות. במחקר הנוכחי, אנו מפתחים מסגרת מתודולוגיים כדי להמחיש את היישום של DTI במחלה כרונית לדחיסת חוט השדרה. DTI החלקי anisotropy (הפא), מקדמי דיפוזיה לכאורה (ADCs), וערכים eigenvector קטוריים שימושיים להמחיש שינויים פתולוגיים מיקרובניים בחוט השדרה. מופחת הפא ועליות ADCs ואת ערכי eigenvector קטור נצפו בחולים כרונית לדחיסת חוט השדרה לעומת פקדים בריאים. DTI יכול לעזור למנתחים להבין את חומרת הפגיעה בחוט השדרה ולספק מידע חשוב לגבי פרוגנוזה והתאוששות פונקציונלית עצבית. לסיכום, פרוטוקול זה מספק הכלי רגיש, מפורט, ולא פולשני כדי להעריך את הדחיסה של חוט השדרה.

Introduction

דחיסה כרונית חוט השדרה היא הגורם השכיח ביותר של חוט השדרה impairment1. מצב זה יכול להיות עקב להתקשות רצועה האורך האחורי, שטף דם, פריצת דיסק צוואר הרחם, ניוון החוליות, או גידולים השדרה הפנימי2,3. דחיסה כרונית בחוט השדרה יכולה להוביל לדרגות שונות של גרעונות תפקודית; עם זאת, ישנם מקרים קליניים עם דחיסה חמורה בחוט השדרה ללא תסמינים נוירולוגים ושלטים, כמו גם חולים עם דחיסה קלה בחוט השדרה אבל בעיות נוירולוגיות חמורות4. בנסיבות אלו, הדמיה רגישה חיונית להערכת חומרת הדחיסה ולזיהוי טווח הנזק.

MRI קונבנציונאלי ממלא תפקיד משמעותי בהסבר לאנטומיה של חוט השדרה. טכניקה זו מנוצל בדרך כלל כדי להעריך את רמת הדחיסה בגלל הרגישות שלה לרקמות רכות5. ניתן למדוד פרמטרים רבים מ-MRI, כגון עוצמת האות MR, מורפולוגיה של המיתר ואזור תעלת השדרה. עם זאת, MRI יש מספר מגבלות ומספק רק מידע איכותי ולא תוצאות כמותית6. חולים עם דחיסה כרונית בחוט השדרה יש לעתים קרובות שינויים באותות חריגים של עוצמת MRI. עם זאת, אי-התאמות בין סימפטומים קליניים לבין שינויים בעוצמה של MRI מקשים על אבחון מצב פונקציונלי המבוסס אך ורק על מאפייני MRI7. מחקרים קודמים מדגישים את המחלוקת הזאת במונחים של ערך התחזיות של היפרעוצמות MRI T2 בעמוד השדרה cord8. שתי קבוצות דיווחו כי היפרעצימות T2 של חוט השדרה הוא פרמטר התחזיות המסכן לאחר הניתוח עבור חוט השדרה compression8 כרונית, 9. לעומת זאת, חלק מהמחברים לא מצאו שום קשר משמעותי בין שינויי אות T2 ופרוגנוזה8,9. חן ואח ' ו-ודאנתם ואח ' אל. מחולקת לשתי קטגוריות בהתאם לתוצאות התחזיות השונות של10,11. סוג 1 הראה הגבולות, מטושטש, מעורפל, וקטגוריה זו הוכיחה שינויים היסטולוגיים הפיך. סוג 2 תמונות שהוצגו אינטנסיבי, גבולות מוגדרים היטב, אשר התכתב נזק פתולוגי בלתי הפיך. שיטות MRI מקובלות של T1/T2 אינן מספקות מידע מספיק כדי לזהות שתי קטגוריות אלה ולהעריך את הפרוגנוזה של המטופל. לעומת זאת, DTI, טכניקת דימות מתוחכמת יותר, עשויה לסייע בקבלת מידע התחזיות הספציפי יותר על-ידי זיהוי שינויים מיקרו-מבניים ברקמות באמצעות דיפוזיה של מולקולת מים.

בשנים האחרונות, DTI צברה את תשומת הלב הגוברת בשל יכולתה לתאר מיקרוארכיטקטורה של חוט השדרה. DTI יכול למדוד את הכיוון ואת הגודל של מולקולת מים דיפוזיה ברקמות. פרמטרי DTI יכולים להעריך את הנזק העצבי בחולים באמצעות דחיסת חוט השדרה כרונית. הפא ו-ADC הם הפרמטרים הנפוצים ביותר במהלך הערכת חוט השדרה. ערך הפא חושף את מידת אנאיזוטרופיה כדי להתמצא בסיבי סיבי ולתאר את הגבולות האטומיים12,13. ערך ADC מספק מידע על המאפיינים של תנועה מולקולרית בכיוונים רבים במרחב תלת מימדי וחושף את הממוצע של diffusivities לאורך שלושת הצירים העיקריים6,12. שינויים בפרמטרים אלה משויכים לשינויים microמבבניים המשפיעים על מולקולת מים דיפוזיה. לכן, מנתחים יכולים לנצל/למדוד פרמטרים DTI כדי לזהות פתולוגיה חוט השדרה. המחקר הנוכחי מספק שיטות DTI ותהליכים המספקים מידע התחזיות מפורט יותר לטיפול בחולים עם דחיסה כרונית חוט השדרה.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

המחקר אושר על ידי ועדת האתיקה הרפואית המקומית בבית החולים הראשונים של גואנגג'ואו האנשים בסין. מתנדבים בריאים ומשתתפים לפני השתתפות השתתפו בטפסי הסכמה חתומים. כל המחקרים נערכו בהתאם להצהרת ההסתדרות הרפואית העולמית של הלסינקי.

1. הכנה לנושא

  1. ודא כי כל משתתף עומד בקריטריונים הבאים לדחיסת חוט השדרה כרונית: a) היסטוריה של אובדן של תפקוד נוירולוגי משמעותי, b) בדיקה פיזית מיאלואידית חיובית, ו c) ראיות MRI של דחיסת חבל צוואר הרחם.
    הערה: קריטריוני ההדרה הם לא יכולת לספק הסכמה בכתב ו-b) חוסר יכולת להשיג פרמטרים DTI של חפצים. עבור פקדים, קריטריוני הכללה הם לא היסטוריה של פציעות משמעותיות בגב או בצוואר, הפרעות נוירולוגיות או ניתוחי עמוד השדרה; b) לא נמצאו ראיות MRI לדחיסת חבל צוואר הרחם.
  2. sk כל משתתף כדי להשלים ולחתום טופס הסכמה המפרט את ההנחיות בטיחות MRI ופרוטוקול הדמיה. באופן ספציפי, חולים עם דחיסה כרונית בעמוד השדרה נבדקים על ידי MRI preoperatively שיתוף פעולה 1 שנה.
  3. אטמי אוזניים עבור כל משתתף. מניחים אותם במצב פרקדן עם סליל ראש/צוואר מתוחם את אזור צוואר הרחם, וציון דרך ברמת הסחוס של בלוטת התריס. ודא שכל משתתף נמצא במצב נוח המפחית ביעילות את התנועה.

2. פרמטרים מבניים של MRI

הערה: התמונות האנטומיות משוקלל (T1 W), תמונות משוקללים (T2 ואט), ו-DTI הנרכשים בסורק של שלושה בעלי MRI עם סליל של 16 ערוצים.

  1. השתמש במחוון מעבר הצבע המהיר echo (FPGR) לצורך סריקת לוקליזציה כדי להשיג מפות מיקום ממשונן וצירית.
  2. הצב את קו המיקום משונן עם מפות מיקום ילתית כדי להבטיח את הבסיס מיקום מקביל לתעלת השדרה (חוט השדרה); תחילה לאתר את המטוס משונן T2 W, ואז להעתיק ולהדביק את קו המיקום משונן T1 W לקו מיצוב W T2.
    1. השתמש בפרמטרי ההדמיה הבאים עבור T1 W ו-משונן הדמיה של W: שדה תצוגה (FOV) = 240 mm x 240 mm, voxel גודל = 1.0 mm x 0.8 mm x 3.0 mm, פרוסה פער = 0.3 מ"מ, פרוסה עובי = 3 מ"מ, מספר עירור (NEX) = 2, קיפול-מעל כיוון = רגל/ראש , והזמן של הד (TE)/זמן החזרה (TR) = 10/700 ms (T1 W) ו-101/2500 ms (T2 W). להשיג 9 תמונות משונן המכסה את חוט השדרה כולו הצווארי.
  3. הצב את קו מיקום צירית על התמונה משונן T2 W ולכסות את הדיסק בין החוליות מ-C2/3 ל-C6/7, מרכוז בקוטר anteroposterior של החלל הבין-חולייתי. השתמש בפרמטרי ההדמיה הבאים: FOV = 180 mm x 180 mm, voxel גודל = 0.7 mm x 0.6 mm x 3.0 מ"מ, עובי פרוסה = 3 מ"מ, קיפול-מעל כיוון = קדמי/אחורי (AP), NEX = 2, ו-TE/TR = 120/3000 ms.
  4. מיקום קו מיקום צירית על התמונה משונן T2 W, מרכוז על קוטר anteroposterior של החלל הבין החוליות, עם 45 פרוסות כיסוי חוט השדרה הצווארי מ C1 ל C7.
    1. השג DTI באמצעות הרצף הבא: הדמיה בודדת-echo-הד מישורי (SE-אפינפרין) עם 20 כיוונים אורתוגונאליות. לא coplanar כיוונים דיפוזיה עם b-ערך = 800 s/mm2.
    2. השתמש בפרמטרי ההדמיה הבאים: FOV = 230 mm x 230 mm, רכישת מטריצה = 98 x 98, ברזולוציה שחזור = 1.17 x 1.17, עובי פרוסה = 3 מ"מ, קיפול-מעל כיוון = AP, NEX = 2, מקדם אפינפרין = 98, ו-TE/TR = 74/8300 ms. ספק קורס זמן המסכם את השלבים בפרוטוקול MRI, כמוצג באיור 1.
      הערה: קורס הזמן המסכם את פרוטוקול MRI ו-DTI מוצג באיור 1.

3. עיבוד תמונה ואינדקסים של מדידת נתונים

  1. להעביר באופן אוטומטי את כל התמונות סריקה ל-Syngo MR B17. טען את משונן והדמיה צירית של T2 של החלל הבין-חולייתי בממשק הצילומים ולמצוא את החלק הדחוס ביותר של חוט השדרה הצווארי.
  2. בממשק התצוגה 2:1, טען את תמונת ה-FA ולחץ על התצוגה מיקום: הכרטיסיה סידרה. הרוזן והקלט את רמת הדחיסה הגבוהה ביותר מהחלק העליון לתחתית מפת המיקום.
  3. לחץ על כרטיסיית הקובץ כדי לבחור את תמונת הטנסור, ולאחר מכן השתמש בסרגל הכלים של היישומים בחלק העליון השמאלי של המסך כדי לבחור את הנוירולוגיה 3D (MR) כדי ליצור באופן אוטומטי ADC ו-FA מפות.
  4. פנה לרמה של אתר הדחיסה הגבוה ביותר וצור אזורים כדוריים של ריבית (ROIs) של אמצעי אחסון זהים (עם גודל של 6 מ"מ3) תוך שימוש בכרטיסיה מצב הערכה להתחלה . יש לבחור באפשרות ROIs, כולל חוט השדרה הפנימי להוציא את ההשפעות החלקיות של נוזל שדרתי (שדרתי).
  5. חשב והצג את ערכי ה-FA ו-ADC בחלק הימני התחתון של המסך באופן אוטומטי. הצג את ערכי E1, E2 ו-E3 על-ידי לחיצה על סרגל הכלים דיפוזיה ובחירתו.
    הערה: כל המדידות בוצעו על ידי שני רדיולוגים עיוורים לפרטים הקליניים של המטופלים. התוצאות הסופיות נקבעו כממוצע של השניים.
  6. בצע עיבוד תמונה של מערכות הנתונים DTI באמצעות תחנת עבודה של MR B17 לאחר השלבים באיור 2.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

זהו סיכום של תוצאות שהתקבלו מתנדבים בריאים חולים עם ספונפתיה הצוואר הרחם מיאלואידית. הפרוטוקול איפשר לרופא להציג מפות DTI. טכנולוגיה זו יכולה לשמש אמצעי אובייקטיבי כדי למדוד מעמד פונקציונלי בתנאים myelopathic. מפות DTI של מתנדבים בריאים מוצגות באיור 3. הפרמטרים DTI של מתנדבים בריאים היו כדלקמן: FA = 0.661; ADC = 1.006 x 10-3 מ"מ2/s; E1 = 1.893 x 10-3 מ"מ2/s; E2 = 0.746 x 10-3 מ"מ2/s; E3 = 0.377 x 10-3 מ"מ2/s (איור 3). DTI מפות של חולים כרונית לדחיסת חוט השדרה מוצגים באיור 4 יש את הפרמטרים הבאים: FA = 0.605; ADC = 1.522 x 10-3 מ"מ2/s; E1 = 2.731 x 10-3 מ"מ2/s; E2 = 1.058 x 10-3 מ"מ2/s; E3 = 0.776 x 10-3 מ"מ2/s (איור 4). בוצעה גם הדמיה פוסט-אופרטיבית. איור 5 מראה מפות dti של חולים עם דחיסה כרונית חוט השדרה שעברו ניתוח. הפרמטרים של DTI הם כדלקמן: FA = 0.616; ADC = 1.210 x 10-3 מ"מ2/s; E1 = 2.190 x 10-3 מ"מ2/s; E2 = 0.858 x 10-3 מ"מ2/s; E3 = 0.582 x 10-3 מ"מ2/s (איור 5).

Figure 1
איור 1 : מהלך הזמן של פרוטוקול ה-MRI הקליני. ראשית, הרצף FSPGR נבחר עבור סריקת לוקליזציה, ולאחר מכן התאוששות מהירה של הד ספין מהיר בוצע כדי לרכוש את משונן T2 W ו T1 W תמונות ותמונות צירית T2 W. לבסוף, DTI בוצעה באמצעות לירות בודדת SE-אפינפרין עם 20 כיוונים אורתוגונאליות. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

Figure 2
איור 2 : תרשים זרימה של השלבים המעורבים בעיבוד DTI. תרשים זרימה מציג ארבעה שלבי עיבוד בדואר DTI עם תחנת עבודה. ראשית, לרכוש MRI קונבנציונאלי ו DTI בתחנת העבודה. לאחר מכן, מצא את האתר של הדחיסה הגבוהה ביותר בהתבסס על תמונות MRI קונבנציונאלי. לבסוף, בצע את חישוב הטנסור. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

Figure 3
איור 3 : משונן ו-MRI בציר הזמן בהתנדבות בריאה. (A) משונן-Mri T1 w. (ב) משונן mri t2 w. (ג) מציר ה-mri t2 (ד) פא. (ה) ADC. (נ) E1. (ז) E2. (ח) E3. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

Figure 4
איור 4 : משונן ו-MRI צירית ו DTI בחולה עם דחיסה כרונית חוט השדרה. (A) משונן-Mri T1 w. (ב) משונן mri t2 w. (ג) מציר ה-mri t2 (ד) פא. (ה) ADC. (נ) E1. (ז) E2. (ח) E3. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

Figure 5
איור 5 : משונן ו-MRI צירית ו DTI בחולה עם דחיסה כרונית חוט השדרה לאחר הניתוח. (A) משונן-Mri T1 w. (ב) משונן mri t2 w. (ג) מציר ה-mri t2 (ד) פא. (ה) ADC. (נ) E1. (ז) E2. (ח) E3. אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של איור זה.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

MRI קונבנציונאלי מנוצל בדרך כלל כדי להעריך את הפרוגנוזה של חולים עם תנאים שונים בעמוד השדרה. עם זאת, מודאליות זו מספקת פרטים אנטומיים מאקרוסקופי במקום מערכת מיקרו14, אשר מגבילה את החיזוי של תפקוד נוירולוגי. יתרה מזאת, MRI המסורתי עשוי להמעיט בחומרת ובהיקף של נזק בחוט השדרה. הופעתה של DTI יכול לעזור למנתחים להעריך את תפקוד חוט השדרה באופן מדויק יותר על ידי מתן מידע כמותי על דיפוזיה מולקולת מים.

במחקר הנוכחי, מסגרת מתודולוגיים תוארה להפגין את היישום של פרמטרים DTI בחולים עם דחיסה כרונית חוט השדרה. DTI היא טכניקה רגישה כדי למדוד את הכיוון ואת היקף דיפוזיה של מולקולות מים ברקמות15. מנתחים יכולים לאמוד את הנזק העצבי בתוך הפתווגיות שונות של חוט השדרה על ידי הערכת פרמטרים DTI. בפרוטוקול זה, אנו באופן ידני לצייר ROIs על פרוסות צירית, כי התוכנה הייעודית הקיימת עבור פילוח אוטומטי של שדרתי ומיאלין אינו מספיק עבור חוט השדרה. האזור הקטן בחוט השדרה החוצה החתך הוא מגבלה מרכזית כדי להחיל ביעילות פילוח אוטומטי. בחרנו את ROIs באתר הדחיסה הרציני ביותר. ROIs חייב לכלול את חוט השדרה הפנימי כדי לחסל את ההשפעות החלקיות של הנפח של שדרתי. בנוסף, עיבוד DTI צריך להפחית את השפעות הגורמים העובדתיים כגון חפצי עיוות גיאומטריים הקשורים לאפינפרין וחפצי האמנות הנוכחיים. האפשרויות הזמינות של חבילת התוכנה יכולות לסייע לאופרטורים לקבל מידע שימושי, בהתאם לכיוון מעבר הצבע של מדרג הדיפוזיה ולתיקון הנוכחי של אדי. סריקת MRI קונבנציונאלי במחקר הנוכחי החלה רצף הספין-הד מהיר כדי לספק מידע נוסף על התמונה. שרשרת הד ארוך יותר ומרווח הד קטן תוכננו במיוחד כדי למזער את הממצאים שנוצרו על ידי מיכשור השדרה. בחרנו זמן הד קצר, הלהקה תדר רחב הבדיקה, voxels קטנים כדי להפחית את חפצי האמנות. הפא ו-ADC משמשים בדרך כלל פרמטרים DTI במידות חוט השדרה. הפא מייצג את מידת האניסוטרופיה בטווח של 0 עד 1. הערכים של הפא קרוב יותר ל -1 מצביעים על אנאיזוטרופיה של רקמות גבוהות13. ה-ADC מתייחס לערך הממוצע של diffusivities בשלושת הצירים העיקריים, והשינוי שלו מתאים לתהליך של פגיעה ברקמות ההיסטוולוגית6. העבודה הנוכחית אישרה כי דחיסה כרונית בעמוד השדרה עלולה לגרום לירידה בערכי ה-ADC ולהגדלת הערכים, כפי שדווחו בעבר12. דחיסה כרונית חוט השדרה יכול לגרום נזק איסכמי ונשנים לחוט השדרה ולייצר שינויים histopathological בתוך סיבי העצב במורד הזרם, כגון אנגיובצקת, gliosis, תפקוד תא העצב, ובסופו של דבר נמק16. בעבודה הנוכחית, השינויים הנ ל האלה היו בבירור דמיינו על DTI.

DTI יכולה לשמש כלי להערכת שיפור פונקציונלי ולספק מידע התחזיות יקר ערך. מחקרים קודמים הראו כי הפא הקדם-מבצעי הגבוה עשוי להיות קשור להתאוששות טובה יותר של הנוירוליזם לאחר הניתוח17. קרקובסקי ואח ' דיווחו כי חולים עם ספונטופתיה צוואר הרחם סימפטומטי סימפטומים היו ערכי ADC גבוהים יותר וערכי הפא הנמוכים יותר לעומת אלה שלא היו להם תסמינים רלוונטיים, אבל היה לו ראיות רדיולוגית של דחיסת כבל18. במחקר הקודם של מודל עכברוש כרונית לדחיסת חוט השדרה, פרמטרים DTI היו קשורים לתנאי חוט השדרה הפתולוגי. וחשוב מכך, DTI יכולה להעריך את הסטטוס התפקודי של חוט השדרה16. ניתוח של 66 חולים עם דחיסה כרונית חוט השדרה הראה גם כי הפרמטרים DTI היו קשורים שיעור התאוששות אורתופדיים האגודה היפנית של חולים עם דחיסה כרונית חוט השדרה, ו-ADC, משמעות הפליסיביות, התפוצתית הרדיאלי, ו ערכי שימוש בצירי ציר עשויים לשקף פגיעה נוירולוגית ולהיות שימושית להערכת הפרוגנוזה הפוסט-מבצעית19. בהשוואה ל-MRI קונבנציונאלי, DTI הוא כלי כמותי שימושי כדי למדוד את הפוטנציאל הכעבור של חוט השדרה.

. היו כמה מגבלות למחקר הזה ראשית, הפתרון המרחבי המתאים עדיין קשה להשגה. ממצאים בתנועה, הנובעים מתנועה בנשימה ובלב והפקת שדרתי, יכולה להפיק אפקטים רעים על DTI, במיוחד בחבל הצוואר התחתון ובחוט החזה20. שרשרת הד ארוך יותר ומרווח הד קטן תוכננו במיוחד כדי למזער את הממצאים שנוצרו על ידי מיכשור השדרה. בפרוטוקול זה, בחרנו בזמן הד קצר, הלהקה תדר רחב הבדיקה, ו voxels קטנים כדי להפחית את חפצי האמנות. בנוסף, היה קשה להבחין בין חומר לבן ואפור על DTI עם 3 טסלה MR מערכת21, כלומר, גם חומר אפור ולבן עשוי להיכלל rois. פעולה זו עלולה להשפיע באופן משמעותי על מדידות פרמטרים של DTI. כימות התשואה המבוססות על ROI עשוי להוביל לזיהוי מוטה של המערכת הנגרמת על ידי חווית המשתמש והידע האנטומי. גישה זו התיחום הידני יכול להיות מייגע וגוזלת זמן, במיוחד אם יש כמה פרוסות חוט השדרה, משטח, ונושאים. ROIs יש לבחור בחוט השדרה הפנימי להוציא אפקטים חלקיים של אמצעי האחסון בגלל שדרתי. שיטות שימושיות לפלח אזורי חומר אפור ולבן ולהבחין ROIs זמין ואפקטיבי נדרשים במחקרים עתידיים.

לסיכום, מסגרת מתודולוגיים זו ממחישה את היישום של פרמטרים DTI בדחיסת חוט השדרה כרונית. DTI מספקת מידה של כיוון מולקולרי מים ובהירות דיפוזיה ברקמות. מנתחים יכולים להשתמש בטכניקה זו רגיש כדי לאמוד את הנזק העצבי באמצעות הנוירולוגיה שונים בחוט השדרה.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

. למחברים אין מה לגלות

Acknowledgments

מחקר זה היה נתמך על ידי גואנגג'ואו מדע וטכנולוגיה פרויקט של סין (No. 201607010021) והקרן למדעי הטבע של ג'יאנגשי (No 20142BAB205065)

Materials

Name Company Catalog Number Comments
3-Tesla MRI scanner Siemens 40708 Software: NUMARIS/4
Syngo MR B17 Siemens 40708 Software: NUMARIS/4

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Sun, G. D., et al. A progressive compression model of thoracic spinal cord injury in mice: function assessment and pathological changes in spinal cord. Neural Regeneration Research. 12 (8), 1365-1374 (2017).
  2. Watanabe, N., et al. Neurological Recovery after Posterior Spinal Surgery in Patients with Metastatic Epidural Spinal Cord Compression. Acta Medica Okayama. 70 (6), 449 (2016).
  3. Tatsui, C. E., et al. Spinal Laser Interstitial Thermal Therapy: A Novel Alternative to Surgery for Metastatic Epidural Spinal Cord Compression. Neurosurgery. 79 Suppl 1 (suppl_1), S73 (2016).
  4. Zheng, W., et al. Application of Diffusion Tensor Imaging Cutoff Value to Evaluate the Severity and Postoperative Neurologic Recovery of Cervical Spondylotic Myelopathy. World Neurosurgery. 118, e849-e855 (2018).
  5. Ellingson, B. M., Salamon, N., Holly, L. T. Imaging techniques in spinal cord injury. World Neurosurgery. 82 (6), 1351-1358 (2014).
  6. Zhao, C., et al. Diffusion tensor imaging of spinal cord parenchyma lesion in rat with chronic spinal cord injury. Magnetic Resonance Imaging. 47, 25-32 (2018).
  7. Mohanty, C., Massicotte, E. M., Fehlings, M. G., Shamji, M. F. The Association of Preoperative Cervical Spine Alignment with Spinal Cord Magnetic Resonance Imaging Hyperintensity and Myelopathy Severity: Analysis of a Series of 124 Cases. Spine. 40 (1), 11-16 (2015).
  8. Tetreault, L. A., et al. Systematic review of magnetic resonance imaging characteristics that affect treatment decision making and predict clinical outcome in patients with cervical spondylotic myelopathy. Spine. 38 (22 Suppl 1), S89 (2013).
  9. Nouri, A. The Role of Magnetic Resonance Imaging in Predicting Surgical Outcome in Patients with Degenerative Cervical Myelopathy. , University of Toronto. Master’s thesis (2015).
  10. Chen, C. J., Lyu, R. K., Lee, S. T., Wong, Y. C., Wang, L. J. Intramedullary high signal intensity on T2-weighted MR images in cervical spondylotic myelopathy: prediction of prognosis with type of intensity. Radiology. 221 (3), 789-794 (2001).
  11. Vedantam, A., Jonathan, A., Rajshekhar, V. Association of magnetic resonance imaging signal changes and outcome prediction after surgery for cervical spondylotic myelopathy. Journal of Neurosurgery Spine. 15 (6), 660 (2011).
  12. Vedantam, A., et al. Diffusion tensor imaging of the spinal cord: insights from animal and human studies. Neurosurgery. 74 (1), 1-8 (2014).
  13. Bazley, F. A., et al. DTI for assessing axonal integrity after contusive spinal cord injury and transplantation of oligodendrocyte progenitor cells. Conference Proceedings: Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. 2012 (4), 82-85 (2012).
  14. Lewis, M., Yap, P. T., Mccullough, S., Olby, N. The relationship between lesion severity characterized by diffusion tensor imaging and motor function in chronic canine spinal cord injury. Journal of Neurotrauma. 35 (3), (2018).
  15. Hagmann, P., et al. Understanding diffusion MR imaging techniques: from scalar diffusion-weighted imaging to diffusion tensor imaging and beyond. Radiographics. 26 Suppl 1 (suppl_1), S205 (2006).
  16. Zheng, W., et al. Time course of diffusion tensor imaging metrics in the chronic spinal cord compression rat model. Acta Radiologica. , 284185118795335 (2018).
  17. Jones, J. G., Cen, S. Y., Lebel, R. M., Hsieh, P. C., Law, M. Diffusion Tensor Imaging Correlates with the Clinical Assessment of Disease Severity in Cervical Spondylotic Myelopathy and Predicts Outcome following Surgery. American Journal of Neuroradiology. 34 (2), 471-478 (2013).
  18. Kerkovský, M., et al. Magnetic resonance diffusion tensor imaging in patients with cervical spondylotic spinal cord compression: correlations between clinical and electrophysiological findings. Spine. 37 (1), 48-56 (2012).
  19. Zheng, W., et al. Application of Diffusion Tensor Imaging Cutoff Value to Evaluate the Severity and Postoperative Neurologic Recovery of Cervical Spondylotic Myelopathy. World Neurosurgery. 118, e849-e855 (2018).
  20. Thurnher, M. M., Law, M. Diffusion-weighted imaging, diffusion-tensor imaging, and fiber tractography of the spinal cord. Magnetic Resonance Imaging Clinics of North America. 17 (2), 225-244 (2009).
  21. Cadotte, A., et al. Spinal Cord Segmentation by One Dimensional Normalized Template Matching: A Novel, Quantitative Technique to Analyze Advanced Magnetic Resonance Imaging Data. PLOS ONE. 10 (10), e0139323 (2015).

Tags

מדעי המוח סוגיה 147 טכניקות אבחון ופרוצדורות הדמיה אבחונית טומוגרפיה דימות תהודה מגנטית (MRI) הדמיה של תהודה מגנטית דיפוזיה (MRI) ניתוח אנליטי טכניקות אבחון וטיפול וציוד אבחון דיפוזיה הדמיה טנסור דחיסת חוט השדרה כרונית דימות תהודה מגנטית anisotropy החלקי מקדם דיפוזיה לכאורה eigen וקטורים
דיפוזיה זנסור הדמיה מגנטית באמצעות דחיסת חוט השדרה כרונית
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Zheng, W., Ruan, X., Wei, X., Xu,… More

Zheng, W., Ruan, X., Wei, X., Xu, F., Huang, Y., Wang, N., Chen, H., Liang, Y., Xiao, W., Jiang, X., Wen, S. Diffusion Tensor Magnetic Resonance Imaging in Chronic Spinal Cord Compression. J. Vis. Exp. (147), e59069, doi:10.3791/59069 (2019).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter