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Neuroscience

जीर्ण रीढ़ की हड्डी संपीड़न में प्रसार Tensor चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग

Published: May 7, 2019 doi: 10.3791/59069
* These authors contributed equally

Summary

यहाँ, हम रीढ़ की हड्डी संपीड़न का मूल्यांकन करने के लिए प्रसार प्रदिश इमेजिंग मापदंडों के आवेदन के लिए एक प्रोटोकॉल प्रस्तुत करते हैं ।

Abstract

जीर्ण रीढ़ की हड्डी संपीड़न nontraumatic रीढ़ की हड्डी के नुकसान के साथ रोगियों में रीढ़ की हड्डी में हानि का सबसे आम कारण है । पारंपरिक चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग (एमआरआई) दोनों निदान की पुष्टि और संपीड़न की डिग्री का मूल्यांकन करने में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है । हालांकि, पारंपरिक एमआरआई द्वारा प्रदान की गई संरचनात्मक विस्तार न्यूरोनल क्षति का सही अनुमान लगाने के लिए पर्याप्त नहीं है और/या पुरानी रीढ़ की हड्डी संपीड़न रोगियों में न्यूरोनल रिकवरी की संभावना का आकलन । इसके विपरीत, विसरण टेन्सर इमेजिंग (डीटीआई) ऊतकों में जल अणु विसरण का पता लगाने के अनुसार मात्रात्मक परिणाम प्रदान कर सकता है । वर्तमान अध्ययन में, हम पुरानी रीढ़ की हड्डी संपीड़न रोग में DTI के आवेदन को समझाने के लिए एक methodological ढांचे का विकास । Dti भिंनात्मक विषमदैशिकता (एफए), स्पष्ट प्रसार गुणांक (adcs), और सदिश मूल्यों रीढ़ की हड्डी में microstructural रोग परिवर्तन visualizing के लिए उपयोगी होते हैं । एडीसीएस में कमी आई और बढ़ जाती है और स्वस्थ नियंत्रण की तुलना में पुरानी रीढ़ की हड्डी संपीड़न रोगियों में सदिश मूल्यों मनाया गया । DTI सर्जन रीढ़ की हड्डी की चोट गंभीरता को समझने और रोग का निदान और तंत्रिका कार्यात्मक वसूली के बारे में महत्वपूर्ण जानकारी प्रदान करने में मदद कर सकता है । अंत में, इस प्रोटोकॉल रीढ़ की हड्डी संपीड़न का मूल्यांकन करने के लिए एक संवेदनशील, विस्तृत, और noninvasive उपकरण प्रदान करता है ।

Introduction

जीर्ण रीढ़ की हड्डी संपीड़न रीढ़ की हड्डी impairment1 का सबसे आम कारण है । इस हालत के पीछे अनुदैर्ध्य स्नायु अस्थिक्षय, रक्तगुमा, ग्रीवा डिस्क herniation, कशेरुका अध: पतन, या intraspinal ट्यूमर2,3के कारण हो सकता है । जीर्ण रीढ़ की हड्डी संपीड़न कार्यात्मक घाटे के विभिंन डिग्री के लिए नेतृत्व कर सकते हैं; हालांकि, किसी भी स्नायविक लक्षण और संकेत के बिना गंभीर रीढ़ की हड्डी संपीड़न के साथ नैदानिक मामलों रहे हैं, साथ ही हल्के रीढ़ की हड्डी संपीड़न लेकिन गंभीर न्यूरोलॉजिकल घाटे के साथ रोगियों4. इन परिस्थितियों में, संवेदनशील इमेजिंग संपीड़न गंभीरता का मूल्यांकन और क्षति की सीमा की पहचान करने के लिए आवश्यक है ।

पारंपरिक एमआरआई रीढ़ की हड्डी शरीर रचना विज्ञान elucidating में एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है । इस तकनीक को आम तौर पर कोमल ऊतकों5के लिए अपनी संवेदनशीलता की वजह से संपीड़न की डिग्री का मूल्यांकन करने के लिए उपयोग किया जाता है । कई मापदंडों एमआरआई से मापा जा सकता है, जैसे श्री संकेत तीव्रता, गर्भनाल morphology, और रीढ़ की हड्डी नहर क्षेत्र. हालांकि, एमआरआई की कुछ सीमाएं होती हैं और यह मात्रात्मक परिणामों के बजाय गुणात्मक जानकारी प्रदान करता है6. क्रोनिक रीढ़ की हड्डी संपीड़न के साथ रोगियों को अक्सर एमआरआई तीव्रता के असामान्य संकेत परिवर्तन है । हालांकि, नैदानिक लक्षणों और एमआरआई की तीव्रता में परिवर्तन के बीच विसंगतियों यह एक कार्यात्मक केवल एमआरआई विशेषताओं पर आधारित स्थिति का निदान करने के लिए कठिन बना7. पिछले अध्ययनों में रीढ़ की हड्डी में cord8 का पूर्वानुमान करने वाले महत्व के मामले में इस विवाद पर प्रकाश डाला । दो समूहों ने बताया कि रीढ़ की हड्डी की टी2 हाइपरतीव्रता क्रोनिक स्पाइनल कॉर्ड compression8, 9 के लिए सर्जरी के बाद एक गरीब पूर्वानुमान पैरामीटर है । इसके विपरीत, कुछ लेखकों टी 2 संकेत परिवर्तन और रोग का निदान8,9के बीच कोई महत्वपूर्ण संबंध पाया । चेन एट अल. और वेदान्तम एट अल. विभाजित एमआरआई 2 विभिन्न पूर्वानुमेतिक परिणामों के लिए इसी श्रेणियों में hyperintensities10,11. प्रकार 1 बेहोश, अस्पष्ट, अस्पष्ट सीमाओं दिखाया, और इस श्रेणी प्रतिवर्ती histologic परिवर्तन का प्रदर्शन किया । प्रकार 2 छवियां तीव्र, अच्छी तरह से परिभाषित सीमाओं, जो अपरिवर्तनीय रोगविज्ञानी क्षति के लिए ने संगत प्रस्तुत किया । पारंपरिक T1/T2 एमआरआई तकनीक इन दो श्रेणियों की पहचान करने और रोगी पूर्वानुमान का मूल्यांकन करने के लिए पर्याप्त जानकारी प्रदान नहीं करते हैं । इसके विपरीत, DTI, एक और अधिक परिष्कृत इमेजिंग तकनीक, पानी अणु प्रसार के माध्यम से ऊतकों में microstructural परिवर्तनों का पता लगाने मात्रात्मक द्वारा अधिक विशिष्ट शकुन जानकारी प्राप्त करने में मदद कर सकते हैं ।

हाल के वर्षों में, dti बढ़ती ध्यान रीढ़ की हड्डी microarchitecture का वर्णन करने की क्षमता के कारण जुटाने है । DTI के ऊतकों में पानी अणु प्रसार की दिशा और परिमाण उपाय कर सकते हैं । DTI मापदंडों मात्रात्मक रीढ़ की हड्डी संपीड़न के साथ रोगियों में तंत्रिका क्षति का मूल्यांकन कर सकते हैं । एफए और ADC रीढ़ की हड्डी के मूल्यांकन के दौरान सबसे अधिक लागू मापदंडों रहे हैं. एफए मान विषमदैशिकता की डिग्री के आसपास के अक्षीय फाइबर मालूम और anपरमाणुक सीमाओं12,13का वर्णन करने के लिए पता चलता है । एडीसी मान तीन आयामी अंतरिक्ष में कई दिशाओं में आणविक गति की विशेषताओं के बारे में जानकारी प्रदान करता है और तीन प्रमुख कुल्हाड़ियों6,12के साथ विकुतियों के मतलब का पता चलता है । इन मापदंडों में परिवर्तन microstructural परिवर्तन है कि पानी अणु प्रसार को प्रभावित के साथ जुड़े रहे हैं । इसलिए, सर्जन रीढ़ की हड्डी विकृति की पहचान करने के लिए DTI मापदंडों का उपयोग कर सकते हैं । वर्तमान अध्ययन DTI तरीकों और प्रक्रियाओं है कि अधिक विस्तृत पूर्वानुमान जानकारी प्रदान करने के लिए पुरानी रीढ़ की हड्डी संपीड़न के साथ रोगियों का इलाज प्रदान करता है ।

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Protocol

इस अध्ययन को चीन के ग्वांग्झू प्रथम पीपुल्स अस्पताल में स्थानीय चिकित्सा आचार समिति द्वारा अनुमोदित किया गया था । हस्ताक्षरित सूचित सहमति प्रपत्र भागीदारी से पहले स्वस्थ स्वयंसेवकों और प्रतिभागियों से प्राप्त किए गए थे । अध्ययन के सभी हेलसिंकी के वर्ल्ड मेडिकल एसोसिएशन घोषणा के अनुसार आयोजित किए गए ।

1. विषय की तैयारी

  1. सुनिश्चित करें कि प्रत्येक प्रतिभागी क्रोनिक रीढ़ की हड्डी संपीड़न के लिए निंनलिखित मानदंडों को पूरा करता है: एक) महत्वपूर्ण स्नायविक समारोह के नुकसान का इतिहास, ख) एक सकारात्मक myelopathy शारीरिक परीक्षा, और सी) ग्रीवा गर्भनाल संपीड़न के एमआरआई सबूत ।
    नोट: बहिष्करण मानदंड एक) आर्टिस्टों के डीटीटीआई मापदंडों को प्राप्त करने के लिए लिखित सहमति और बी) असमर्थता प्रदान करने की अक्षमता है । नियंत्रण के लिए, शामिल करने के मापदंड है एक) महत्वपूर्ण पीठ या गर्दन की चोटों का कोई इतिहास, मस्तिष्क संबंधी विकार, या रीढ़ सर्जरी; ख) सर्वाइकल कॉर्ड संपीड़न का कोई एमआरआई प्रमाण नहीं ।
  2. प्रत्येक प्रतिभागी को पूर्ण करने और एक सहमति प्रपत्र पर हस्ताक्षर करने के लिए जो एमआरआई सुरक्षा दिशानिर्देशों और इमेजिंग प्रोटोकॉल को सूचीबद्ध करता है । विशेष रूप से, क्रोनिक रीढ़ की हड्डी संपीड़न के साथ रोगियों को एमआरआई द्वारा जांच कर रहे है preoperatively और 1 वर्ष postoperatively ।
  3. प्रत्येक प्रतिभागी के लिए earplugs rovide । उन्हें एक सिर के साथ एक लापरवाह स्थिति में प्लेस/ग्रीवा क्षेत्र enclosing, और थायराइड उपास्थि स्तर पर एक मील का पत्थर. सुनिश्चित करें कि प्रत्येक प्रतिभागी एक आरामदायक स्थिति में है कि प्रभावी ढंग से आंदोलन को कम कर देता है ।

2. स्ट्रक्चरल एमआरआई पैरामीटर

नोट: संरचनात्मक T1-भारित (T1 W) छवियाँ, T2-भारित (T2 W) छवियाँ, और DTI एक 16-चैनल सिर का तार के साथ एक 3 टेस्ला एमआरआई स्कैनर पर हासिल की.

  1. स्थानीयकरण स्कैनिंग के लिए तेजी से क्षोभ ढाल गूंज (fpgr) का उपयोग करने के लिए axial, समकोण, और किरीटी स्थिति नक्शे प्राप्त करने के लिए ।
  2. पोरीटी स्थिति नक्शे के साथ सममिताधारी पोजिशनिंग लाइन स्थिति यह सुनिश्चित करने के लिए कि स्थिति आधार रेखा स्पाइनल नहर (रीढ़ की हड्डी) के लिए समानांतर है; पहले सममिताधारी विमान टी 2 डब्ल्यू पता लगाएँ, फिर कॉपी और सीटी डब्ल्यू पोजीशनिंग लाइन के लिए सममिताधारी T1 W पोजीशनिंग लाइन पेस्ट करें ।
    1. T1 w और T2 के लिए निम्न इमेजिंग पैरामीटर का उपयोग करें सममिताधारी इमेजिंग: दृश्य के क्षेत्र (fov) = २४० मिमी x २४० मिमी, voxel आकार = १.० मिमी x ०.८ मिमी x ३.० मिमी, स्लाइस गैप = ०.३ मिमी, स्लाइस मोटाई = 3 मिमी, उत्तेजना की संख्या (nex) = 2, गुना से अधिक दिशा = पैर/ , और समय की गूंज (TE)/दोहराव का समय (TR) = 10/700 ms (T1 W) और 101/2500 ms (T2 W) । पूरे ग्रीवा रीढ़ की हड्डी को कवर नौ सममितापूर्ण छवियों को प्राप्त करें ।
  3. एक अक्षीय स्थिति रेखा को सममिताभ ज्2 ॅ चित्र पर अवस्थित करें तथा अंतराकशेरुका को अंतराकशेरुका स्थान के अग्र व्यास पर केंद्रित करते हुए ब्2 ध3 से ब्6/ निम्न इमेजिंग पैरामीटर का उपयोग करें: FOV = १८० मिमी x १८० मिमी, voxel आकार = ०.७ मिमी x ०.६ मिमी x ३.० मिमी, स्लाइस मोटाई = 3 मिमी, गुना से अधिक दिशा = पूर्वकाल/
  4. सममिताधारी T2 W छवि पर अक्षीय पोजीशनिंग लाइन स्थिति, intervertebral अंतरिक्ष के anteroposterior व्यास पर केंद्रित, ४५ के साथ ग्रीवा रीढ़ की हड्डी को कवर करने के लिए C1 से C7.
    1. निम्न अनुक्रम के माध्यम से DTI प्राप्त करें: एकल शॉट स्पिन-इको इको-planar इमेजिंग (एसई-ईपीआई) 20 लांबिक दिशाओं के साथ. गैर-समतलीय विसरण दिशाओं के साथ b-मान = ८०० s/
    2. निंन इमेजिंग पैरामीटर का उपयोग करें: FOV = २३० mm x २३० mm, अधिग्रहण मैट्रिक्स = ९८ x ९८, पुनर्निर्माण संकल्प = १.१७ x १.१७, स्लाइस मोटाई = 3 मिमी, गुना से अधिक दिशा = एपी, NEX = 2, EPI फैक्टर = ९८, और ते/ एमआरआई प्रोटोकॉल में, के रूप में चित्र 1में दिखाया गया है ।
      नोट: समय पाठ्यक्रम एमआरआई और DTI प्रोटोकॉल सारांश चित्र 1में दिखाया गया है ।

3. छवि पोस्टप्रोसेसिंग और डेटा मापन इंडेक्सेस

  1. स्वचालित रूप से Syngo श्री B17 के लिए सभी स्कैनिंग छवियों को व्यक्त । फिल्माने इंटरफेस में टी 2 डब्ल्यू सममिताधारी और intervertebral अंतरिक्ष के axial इमेजिंग लोड और गर्भाशय ग्रीवा रीढ़ की हड्डी के सबसे संकुचित भाग पाते हैं ।
  2. 2:1 को देखने के इंटरफेस में, एफए छवि लोड और स्थिति प्रदर्शन पर क्लिक करें : श्रृंखला टैब गिनती और स्थान के नक्शे के नीचे करने के लिए ऊपर से उच्चतम संपीड़न के स्तर को रिकॉर्ड.
  3. प्रदिश छवि का चयन करने के लिए फ़ाइल टैब क्लिक करें, और फिर स्वचालित रूप से ADC और एफए colormaps बनाने के लिए न्यूरो 3d (एमआर) का चयन करने के लिए स्क्रीन के शीर्ष बाईं ओर अनुप्रयोग उपकरण पट्टी का उपयोग.
  4. उच्चतम संपीड़न साइट का स्तर करने के लिए मुड़ें, और (6 मिमी3के एक आकार के साथ) समान मात्रा के ब्याज (rois) के गोलाकार क्षेत्रों बनाने के शुरू मूल्यांकन मोड टैब का उपयोग कर । ROIs चुना जाना चाहिए, भीतरी रीढ़ की हड्डी सहित मस्तिष्कमेरु द्रव (सीएसएफ) के आंशिक मात्रा प्रभाव को बाहर करने के लिए ।
  5. गणना और स्वचालित रूप से स्क्रीन के नीचे सही पर एफए और एडीसी मूल्यों प्रदर्शित करते हैं. विसरण उपकरण पट् टी पर क्लिक करके और उंहें चुनकर E1, E2, और E3 मानों को प्रदर्शित करें ।
    नोट: सभी मापन रोगियों के नैदानिक विवरण के लिए अंधा दो रेडियोलॉजिस्ट द्वारा प्रदर्शन किया गया । अंतिम परिणाम दोनों के औसत के रूप में निर्धारित किया गया ।
  6. एक Syngo MR B17 लाभ कार्यस्थान, आरेख 2में दिए गए चरणों का उपयोग करते हुए dti डेटासेट का छवि संसाधन निष्पादित करें ।

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Representative Results

यह स्वस्थ स्वयंसेवकों और गर्भाशय ग्रीवा स्पॉन्डिलोटिक myelopathy के साथ रोगियों से प्राप्त परिणामों का सारांश है । प्रोटोकॉल DTI नक्शे को देखने के लिए चिकित्सक सक्षम होना चाहिए । यह तकनीक एक वस्तुपरक उपाय के रूप में कार्य कर सकती है जो कि myelopathic स्थितियों में कार्यात्मक स्थिति को मापने के लिए है । स्वस्थ स्वयंसेवकों के DTI नक्शे चित्र 3में दिखाए जाते हैं । स्वस्थ स्वयंसेवकों के DTI मापदंडों के रूप में इस प्रकार थे: एफए = ०.६६१; ADC = १.००६ x 10-3 मिमी2/s; E1 = १.८९३ x 10-3 मिमी2/s; E2 = ०.७४६ x 10-3 मिमी2/s; E3 = ०.३७७ x 10-3 मिमी2/s (चित्रा 3). पुरानी रीढ़ की हड्डी संपीड़न रोगियों के DTI नक्शे चित्रा 4 में प्रदर्शित कर रहे हैं और निम्नलिखित मापदंडों है: एफए = ०.६०५; ADC = १.५२२ x 10-3 मिमी2/s; E1 = २.७३१ x 10-3 मिमी2/s; E2 = १.०५८ x 10-3 मिमी2/s; E3 = ०.७७६ x 10-3 मिमी2/s (चित्रा 4). पोस्टऑपरेटिव इमेजिंग भी किया गया । चित्रा 5 पुरानी रीढ़ की हड्डी संपीड़न जो सर्जरी के साथ रोगियों के dti नक्शे से पता चलता है । DTI पैरामीटर निंनानुसार हैं: FA = ०.६१६; ADC = १.२१० x 10-3 मिमी2/s; E1 = २.१९० x 10-3 मिमी2/s; E2 = ०.८५८ x 10-3 मिमी2/s; E3 = ०.५८२ x 10-3 मिमी2/s (चित्रा 5).

Figure 1
चित्रा 1 : नैदानिक एमआरआई प्रोटोकॉल का समय पाठ्यक्रम । सबसे पहले, FSPGR अनुक्रम स्थानीयकरण स्कैनिंग के लिए चुना गया था, और फिर तेजी से वसूली तेज स्पिन गूंज के सममिताधारी T2 W और T1 W छवियों और अक्षीय टी 2 डब्ल्यू छवियों को प्राप्त करने के लिए किया गया था । अंत में, DTI 20 लांबिक दिशाओं के साथ एकल शॉट एसई-EPI का उपयोग किया गया था । इस आंकड़े का बड़ा संस्करण देखने के लिए कृपया यहां क्लिक करें ।

Figure 2
चित्रा 2 : DTI संसाधन में शामिल चरणों का फ़्लोचार्ट । फ़्लोचार्ट किसी कार्यस्थान के साथ चार DTI पोस्टप्रोसेसिंग चरण दिखा रहा है । पहला, वर्कस्टेशन में पारंपरिक एमआरआई और डीटीआई हासिल करें । फिर, पारंपरिक एमआरआई छवियों के आधार पर उच्चतम संपीड़न की साइट का पता लगाएं । अंतत:, प्रदिश परिकलन निष्पादित करें । इस आंकड़े का बड़ा संस्करण देखने के लिए कृपया यहां क्लिक करें ।

Figure 3
चित्रा 3 : बाणताल और अक्षीय एमआरआई और DTI एक स्वस्थ स्वयंसेवक में । () सममिताधर एमआरआई T1 डब्ल्यू () सममिताधारी एमआरआई टी 2 डब्ल्यू () अक्षीय एमआरआई टी 2 डब्ल्यू (डी) एफए । () एडीसी । () E1 () E2 () E3 । इस आंकड़े का बड़ा संस्करण देखने के लिए कृपया यहां क्लिक करें ।

Figure 4
चित्रा 4 : समकालिक और अक्षीय एमआरआई और DTI जीर्ण रीढ़ की हड्डी संपीड़न के साथ एक रोगी में । () सममिताधर एमआरआई T1 डब्ल्यू () सममिताधारी एमआरआई टी 2 डब्ल्यू () अक्षीय एमआरआई टी 2 डब्ल्यू (डी) एफए । () एडीसी । () E1 () E2 () E3 । इस आंकड़े का बड़ा संस्करण देखने के लिए कृपया यहां क्लिक करें ।

Figure 5
चित्रा 5 : समकालिक और अक्षीय एमआरआई और DTI क्रोनिक रीढ़ की हड्डी के साथ एक रोगी में सर्जरी के बाद संपीड़न । () सममिताधर एमआरआई T1 डब्ल्यू () सममिताधारी एमआरआई टी 2 डब्ल्यू () अक्षीय एमआरआई टी 2 डब्ल्यू (डी) एफए । () एडीसी । () E1 () E2 () E3 । इस आंकड़े का बड़ा संस्करण देखने के लिए कृपया यहां क्लिक करें ।

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Discussion

पारंपरिक एमआरआई आमतौर पर विभिन्न रीढ़ की हड्डी की स्थिति के साथ रोगियों के पूर्वानुमान का आकलन करने के लिए उपयोग किया जाता है । हालांकि, यह इमेजिंग मोडिलिटी माइक्रोस्ट्रक्चर इवैल्यूएशन14के बजाय मैक्रोस्कोपिक एनटॉमिक डिटेल प्रदान करती है, जो न्यूरोलॉजिकल फंक्शन की भविष्यवाणी को सीमित करता है । इसके अलावा, पारंपरिक एमआरआई की गंभीरता और रीढ़ की हड्डी के नुकसान की हद तक कम कर सकते हैं । DTI के उद्भव पानी अणु प्रसार पर मात्रात्मक जानकारी प्रदान करके रीढ़ की हड्डी समारोह और अधिक सही मूल्यांकन करने के लिए सर्जन मदद कर सकते हैं ।

वर्तमान अध्ययन में, एक methodological रूपरेखा पुरानी रीढ़ की हड्डी संपीड़न के साथ रोगियों में DTI मापदंडों के आवेदन को प्रदर्शित करने के लिए वर्णित किया गया था । 15ऊतकों में जल के अणुओं की दिशा और विसरण परिमाण को मापने की एक संवेदनशील तकनीक है । सर्जनों द्वारा रीढ़ की हड्डी के विभिन्न विकृतियों में तंत्रिका क्षति का आकलन कर सकते हैं DTI मापदंडों का मूल्यांकन. इस प्रोटोकॉल में, हम मैंयुअल रूप से axial स्लाइसें पर ROIs खींचा क्योंकि CSF और myelin के स्वत: विभाजन के लिए मौजूदा समर्पित सॉफ्टवेयर रीढ़ की हड्डी के लिए पर्याप्त नहीं है । छोटे रीढ़ की हड्डी पार अनुभागीय क्षेत्र एक प्रमुख सीमा को प्रभावी ढंग से स्वत: विभाजन लागू है । हम सबसे गंभीर संपीड़न साइट पर ROIs का चयन किया । ROIs के भीतरी रीढ़ की हड्डी को शामिल करने के लिए सीएसएफ के आंशिक मात्रा प्रभाव को खत्म करना चाहिए । इसके अलावा, DTI प्रसंस्करण ईपीआई से संबंधित ज्यामितीय विरूपण कलाकृतियों और एड़ी वर्तमान कलाकृतियों जैसे artifactual कारकों के प्रभाव को कम करना चाहिए । सॉफ्टवेयर पैकेज के उपलब्ध विकल्पों में मदद कर सकता ऑपरेटरों प्रसार भार ढाल और अलग एड़ी वर्तमान सुधार के उंमुखीकरण के आधार पर उपयोगी जानकारी प्राप्त । वर्तमान अध्ययन में पारंपरिक एमआरआई स्कैनिंग एक तेजी से स्पिन इको अनुक्रम लागू करने के लिए और अधिक छवि जानकारी प्रदान करते हैं । अब गूंज श्रृंखला और छोटे गूंज अंतराल विशेष रूप से रीढ़ की हड्डी इंस्ट्रूमेंटेशन द्वारा बनाई गई कलाकृतियों को कम करने के लिए डिजाइन किए गए थे । हम एक छोटी गूंज समय, विस्तृत readout आवृत्ति बैंड, और कलाकृतियों को कम करने के लिए छोटे voxels का चयन किया । एफए और एडीसी आमतौर पर रीढ़ की हड्डी के माप में DTI मापदंडों का इस्तेमाल कर रहे हैं । फ़ै 0 से 1 की श्रेणी में एनिसोट्रॉपी की डिग्री का प्रतिनिधित्व करता है । एफए मूल्यों के करीब 1 उच्च ऊतक विषमदैशिकता13से संकेत मिलता है । एडीसी तीन प्रमुख कुल्हाड़ियों में विसुकता के औसत मूल्य से संबंधित है, और इसके परिवर्तन histopathological ऊतक चोट6की प्रक्रिया के साथ संगत है । वर्तमान काम की पुष्टि की है कि जीर्ण रीढ़ की हड्डी संपीड़न कम एफए में परिणाम हो सकता है और बढ़ ADC मान, जैसा कि पहले12रिपोर्ट. जीर्ण रीढ़ की हड्डी संपीड़न रीढ़ की हड्डी को आवर्तक इस्कीमिक क्षति पैदा कर सकता है और इस तरह के वाहिकाशोफ, gliosis, ंयूरॉन समारोह हानि, और अंततः परिगलन16के रूप में अनुप्रवाह तंत्रिका तंतुओं में histopathological परिवर्तन का उत्पादन । वर्तमान कार्य में, ये उपरोक्त परिवर्तन स्पष्ट रूप से DTI पर कल्पना कर रहे थे ।

DTI कार्यात्मक सुधार का आकलन और मूल्यवान शकुन जानकारी प्रदान करने के लिए एक उपकरण के रूप में सेवा कर सकते हैं. पिछले अध्ययनों से पता चला कि उच्च पूर्व शल्य चिकित्सा एफए सर्जरी के बाद बेहतर तंत्रिका कार्यात्मक वसूली के लिए संबंधित हो सकता है17। Kerkovsky एट अल. रिपोर्ट है कि रोगसूचक ग्रीवा स्पॉन्डिलोटिक myelopathy के साथ रोगियों को उच्च ADC मूल्यों और कम एफए मूल्यों जो कोई प्रासंगिक लक्षण था के साथ तुलना में था, लेकिन गर्भनाल संपीड़न18के रेडियोलॉजिकल सबूत था. एक पुरानी रीढ़ की हड्डी संपीड़न चूहा मॉडल के पिछले अध्ययन में, DTI मापदंडों रोग रीढ़ की हड्डी की स्थिति के साथ जुड़े थे । महत्वपूर्ण बात, DTI रीढ़ की हड्डी16की कार्यात्मक स्थिति का आकलन कर सकते हैं । क्रोनिक रीढ़ की हड्डी के संपीड़न के साथ ६६ रोगियों का एक विश्लेषण भी पता चला कि DTI मापदंडों क्रोनिक रीढ़ की हड्डी संपीड़न के साथ रोगियों की जापानी आर्थोपेडिक एसोसिएशन वसूली दर से संबंधित थे, और एडीसी, मतलब विसरणशीलता, रेडियल विसरणशीलता, और अक्षीय विसरणशीलता मान न्यूरोलॉजिक हानि को प्रतिबिंबित कर सकते हैं और पोस्टऑपरेटिव पूर्वानुमान19का मूल्यांकन करने के लिए उपयोगी हो सकता है । पारंपरिक एमआरआई के साथ तुलना में, dti रीढ़ की हड्डी की पुनर्योजी क्षमता को मापने के लिए एक उपयोगी मात्रात्मक उपकरण है ।

इस अध्ययन की कुछ सीमाएं थीं । पहला, पर्याप्त स्थानिक विभेदन अभी भी प्राप्त करना कठिन है । गति कलाकृतियों, श्वसन और हृदय गति और सीएसएफ स्पंदन से उत्पंन, DTI पर बुरा प्रभाव का उत्पादन कर सकते हैं, विशेष रूप से कम ग्रीवा कॉर्ड और वक्ष गर्भनाल20में । अब गूंज श्रृंखला और छोटे गूंज अंतराल विशेष रूप से रीढ़ की हड्डी इंस्ट्रूमेंटेशन द्वारा बनाई गई कलाकृतियों को कम करने के लिए डिजाइन किए गए थे । इस प्रोटोकॉल में, हम एक छोटी गूंज समय, विस्तृत readout आवृत्ति बैंड, और कलाकृतियों को कम करने के लिए छोटे voxels का चयन किया । इसके अलावा, यह एक 3 टेस्ला एमआर प्रणाली21, जिसका अर्थ है कि दोनों ग्रे और सफेद मामला rois में शामिल किया जा सकता है के साथ dti पर सफेद और ग्रे मामले के बीच अंतर करने के लिए मुश्किल था. जो काफी DTI पैरामीटर माप को प्रभावित कर सकता है. ROI-आधारित प्रमात्रीकरण से उपयोगकर्ता अनुभव और संरचनात्मक ज्ञान के कारण पथ की पक्षपाती पहचान हो सकती है. इस मैनुअल चित्रण दृष्टिकोण थकाऊ और समय लेने वाली हो सकता है, खासकर अगर वहां कई रीढ़ की हड्डी स्लाइस, ट्रैक्ट, और विषयों रहे हैं । ROIs के लिए आंतरिक रीढ़ की हड्डी में चयन किया जाना चाहिए क्योंकि सीएसएफ के आंशिक मात्रा प्रभाव को बाहर । ग्रे और सफेद पदार्थ क्षेत्रों के खंड और उपलब्ध विचार और प्रभावी ROIs के लिए उपयोगी तरीकों भविष्य के अध्ययन में आवश्यक हैं ।

संक्षेप में, इस methodological फ्रेमवर्क पुरानी रीढ़ की हड्डी में संपीड़न DTI मापदंडों के आवेदन को दर्शाता है । DTI के ऊतकों में पानी आणविक दिशा और प्रसार परिमाण के एक उपाय प्रदान करता है । सर्जन इस संवेदनशील तकनीक का उपयोग करने के लिए मात्रात्मक विभिंन रीढ़ की हड्डी विकृतियों में तंत्रिका क्षति का आकलन कर सकते हैं ।

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Disclosures

लेखकों के पास खुलासा करने के लिए कुछ नहीं है ।

Acknowledgments

इस अध्ययन चीन के गुआंगज़ौ विज्ञान और प्रौद्योगिकी परियोजना (No. २०१६०७०१००२१) और JiangXi के नेचर साइंस फाउंडेशन (सं 20142BAB205065) द्वारा समर्थित किया गया था

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

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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).

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