Diffusion tensor magnetisk resonans imaging i kroniske ryggmargen Compression

Summary

Her presenterer vi en protokoll for anvendelsen av diffusjon tensor Imaging parametre for å evaluere ryggmargskompresjon.

Abstract

Kronisk ryggmargen kompresjon er den vanligste årsaken til rygg mARGs svekkelse hos pasienter med nontraumatic ryggmargsskade. Konvensjonell magnetisk resonans imaging (MRI) spiller en viktig rolle i både bekrefter diagnosen og evaluere graden av komprimering. Anatomiske detaljer fra konvensjonell MRI er imidlertid ikke tilstrekkelig til å anslå neuronal Kader og/eller vurdere muligheten for neuronal gjenvinning i kroniske rygg mARGs kompresjons pasienter. I kontrast, diffusjon tensor Imaging (DTI) kan gi kvantitative resultater i henhold til påvisning av vann molekyl diffusjon i vev. I denne studien, utvikler vi en metodisk rammeverk for å illustrere anvendelsen av DTI i kroniske ryggmargen komprimering sykdom. DTI brøk anisotropien (FA), tilsynelatende diffusjon koeffisienter (ADFS), og eigenvector verdier er nyttige for å visualisere mikrostrukturelle patologiske forandringer i ryggmargen. Redusert FA og økninger i ADFS og eigenvector verdier ble observert i kroniske ryggmargskompresjon pasienter sammenlignet med sunne kontroller. DTI kunne hjelpe kirurger forstå ryggmargsskade alvorlighetsgrad og gi viktig informasjon om prognose og nevrale funksjonelle utvinning. Avslutningsvis gir denne protokollen et sensitivt, detaljert og ikke-invasiv verktøy for å evaluere ryggmargskompresjon.

Introduction

Kronisk ryggmargskompresjon er den vanligste årsaken til ryggmargen impairment1. Denne tilstanden kan skyldes bakre langsgående leddbånd forbening, hematom, cervical Disc herniation, vertebrale degenerasjon, eller intraspinale svulster^2,3. Kronisk ryggmarg kompresjon kan føre til ulike grader av funksjonelle underskudd; Det finnes imidlertid kliniske tilfeller med alvorlig ryggmargskompresjon uten nevrologiske symptomer og tegn, samt pasienter med mild ryggmargskompresjon, men alvorlige nevrologiske underskudd⁴. Under disse omstendighetene er sensitiv bildebehandling avgjørende for å evaluere alvorlighetsgraden av komprimering og identifisere omfanget av skaden.

Konvensjonelle Mr spiller en betydelig rolle i Elucidating av rygg mARGs anatomi. Denne teknikken er vanligvis benyttet for å evaluere kompresjons grad på grunn av sin følsomhet for bløtvev⁵. Mange parametre kan måles fra MRI, som MR signal intensitet, ledningen morfologi, og spinal kanalen området. Mr har imidlertid noen begrensninger og gir bare kvalitativ informasjon i stedet for kvantitative resultater⁶. Pasienter med kronisk ryggmargskompresjon har ofte unormale signal endringer av MRI-intensitet. Men avvik mellom kliniske symptomer og Mr intensitet endringer gjør det vanskelig å diagnostisere en funksjonell tilstand basert utelukkende på MRI egenskaper⁷. Tidligere studier markere denne striden i forhold til den Prognostisk verdien av MRI T2 hyperintensity i spinal cord8. To grupper rapporterte at T2 hyperintensity av ryggmargen er en dårlig Prognostisk parameter etter operasjonen for kroniske ryggmargen compression8. I kontrast, fant noen forfattere ingen signifikant tilknytning mellom T2 signal endringer og prognose^8,9. Chen et al. og Vedantam et al. delt MRI T2 hyperintensities i to kategorier som tilsvarer ulike Prognostisk utfall^10,11. Type 1 viste svake, fuzzy, utydelig grenser, og denne kategorien demonstrerte reversible histologic endringer. Type 2 bilder presentert intense, veldefinerte grenser, noe som tilsvarte irreversible patologisk Kader. Konvensjonelle T1/T2 MRI-teknikker gir ikke tilstrekkelig informasjon til å identifisere disse to kategoriene og evaluere pasientens prognose. Derimot, DTI, en mer sofistikert Imaging teknikk, kan bidra til å få mer spesifikk Prognostisk informasjon ved kvantitativt oppdage mikrostrukturelle endringer i vev via vann molekyl diffusjon.

I de senere årene har DTI fått økende oppmerksomhet på grunn av sin evne til å beskrive ryggmargen mikroarkitektur. DTI kan måle retningen og omfanget av vann molekyl diffusjon i vev. DTI parametere kan kvantitativt evaluere nevrale skader hos pasienter med kroniske ryggmargskompresjon. FA og ADC er de mest brukte parametrene under ryggmargen evaluering. FA-verdien avslører graden av anisotropien til orientere omkringliggende axonal fibre og beskriver anatomiske grenser^12,13. ADC-verdien gir informasjon om egenskapene til molekylær bevegelse i mange retninger i et tredimensjonalt rom og avslører gjennomsnittet av diffusivities langs de tre viktigste aksene^6,12. Endringer i disse parametrene er forbundet med mikrostrukturelle endringer som påvirker vann molekyl diffusjon. Derfor kan kirurger utnytte/måle DTI parametere for å identifisere ryggmargen patologi. Den nåværende studien gir DTI metoder og prosesser som gir mer detaljert Prognostisk informasjon for å behandle pasienter med kroniske ryggmargskompresjon.

Protocol

Studien ble godkjent av den lokale medisinsk etikk Committee i Guangzhou First People ‘ s Hospital i Kina. Signert informert samtykke skjemaer ble mottatt fra friske frivillige og deltakere før deltakelse. Alle studiene ble utført i samsvar med World Medical Association Declaration of Helsinki. 1. motiv forberedelse Sørg for at hver deltaker oppfyller følgende kriterier for kroniske ryggmargskompresjon: a) en historie med tap av betydelig nevrologisk funksjon, b) en positiv myelo…

Representative Results

Dette er et sammendrag av resultater Hentet fra friske frivillige og pasienter med cervical spondylotic myelopathy. Protokollen aktivert legen å vise DTI kart. Denne teknologien kan fungere som et objektivt mål for å måle funksjonell status i myelopathic forhold. DTI kart av friske frivillige er vist i Figur 3. Den DTI parametre for friske frivillige var som følger: FA = 0,661; ADC = 1,006 x 10-3 mm2/s; E1 = 1,893 x 10-3 mm2/s; E2 = 0,746 x 10…

Discussion

Konvensjonell Mr er vanligvis benyttet for å vurdere prognosen for pasienter med ulike rygg forhold. Men dette Imaging modalitet gir makroskopisk anatomisk detalj i stedet mikrostruktur evaluering¹⁴, som begrenser prediksjon av nevrologisk funksjon. Videre kan tradisjonell Mr undervurdere alvorlighetsgraden og omfanget av ryggmargsskade. Fremveksten av DTI kan hjelpe kirurger til å evaluere rygg mARGs funksjon mer nøyaktig ved å gi kvantitativ informasjon om vann molekyl diffusjon.

<p clas…

Materials

3-Tesla MRI scanner	Siemens	40708	Software: NUMARIS/4
Syngo MR B17	Siemens	40708	Software: NUMARIS/4