Summary

확산 텐서 만성 척수 압축에서 자기 공명 이미징

Published: May 07, 2019
doi:

Summary

여기서, 우리는 척수 압축을 평가 하기 위해 확산 텐서 이미징 파라미터의 적용을 위한 프로토콜을 제시 한다.

Abstract

만성 척수 압박은 비 외상 성 척수 손상을 가진 환자에 있는 척수 손상의 일반적인 원인입니다. 종래의 자기 공명 영상 (MRI)은 모두 진단을 확인 하 고 압축 정도를 평가 하는 데 중요 한 역할을 한다. 그러나, 종래의 MRI에 의해 제공 되는 해부학 적 세부 사항은 신경 세포 손상을 정확 하 게 추정 하 고/하거나 만성 척수 압축 환자에서 뉴런 회복의 가능성을 평가 하기에 충분 하지 않다. 대조적으로, 확산 텐서 이미징 (DTI)은 조직에서의 물 분자 확산 검출에 따른 정량적 결과를 제공할 수 있다. 본 연구에서, 우리는 만성 척수 압축 질병에 DTI의 응용을 설명 하기 위해 방법론 프레임 워크를 개발. DTI 분수 이방성 (FA), 명백한 확산 계수 (Adc) 및 고유 벡터 값은 척수의 미세 구조적 병리학 적 변화를 시각화 하는 데 유용 합니다. 감소 된 FA 및 Adc 및 고유 벡터 값의 증가는 건강 한 대조 군과 비교 하 여 만성 척수 압박 환자에서 관찰 되었다. DTI는 외과 의사가 척수 손상 중증도를 이해 하 고 예 후 및 신경 기능 회복에 관한 중요 한 정보를 제공 하는 데 도움이 될 수 있습니다. 결론적으로,이 프로토콜은 척수 압축을 평가 하기 위해 민감하고 섬세 하며 비 침 습 적인 도구를 제공 합니다.

Introduction

만성 척수 압축은 척수 impairment1 가장 흔한 원인입니다. 이 상태는 후방 세로 인 대 골 화, 혈 종, 자 궁 경부 추 간판 탈출 증, 척추 변성, 또는 위 내 종양2,3때문일 수 있습니다. 만성 척수 압박은 기능적인 적자의 각종도로 이끌어 낼 수 있습니다; 그러나, 어떤 신경학 상 현상 및 표시 없이 심각한 척수 압축을 가진 임상 케이스가 있습니다, 뿐 아니라 온화한 척수 압축을 가진 환자 뿐 아니라 심각한 신경학 상 적자4. 이러한 상황에서 민감한 이미징은 압축 심각도를 평가 하 고 손상 범위를 식별 하는 데 필수적입니다.

종래의 MRI는 척수 해부학을 해명 하는 중요 한 역할을 한다. 이 기술은 일반적으로 연 조직5에 대 한 민감성 때문에 압축 정도를 평가 하는 데 활용 됩니다. 많은 매개 변수는 MR 신호 강도, 코드 형태학 및 척추 운하 영역과 같은 MRI에서 측정 할 수 있습니다. 그러나 MRI는 몇 가지 한계를가지고 있으며 양적 결과 보다는 질적 인 정보를 제공 합니다6. 만성 척수 압박을 가진 환자는 종종 MRI 강도의 비정상적인 신호 변화가 있습니다. 그러나 임상 증상과 MRI 강도 변화 사이의 불일치는 MRI 특성에만 근거 하 여 기능적 상태를 진단 하는 것을 어렵게 만든다7. 이전 연구는 척추 cord8에 있는 MRI T2 고 강도의 예 후 가치의 관점에서이 논쟁을 강조 합니다. 두 그룹은 척추의 T2 고 강도는 만성 척수 compression8에 대 한 수술 후 가난한 예 후 매개 변수를 보고, 9. 대조적으로, 일부 저자는 T2 신호 변경 및 예 후8,9사이에 중요 한 연관성을 발견 하지 못했다. 첸 외 및 베단타 외. 다른 예 후 결과에 대응 하는 두 가지 범주로 분할 된 MRI T2 초 강도를10,11. 유형 1은 희미 하 고 퍼지 며 명백한 테두리를 보여 주었고이 범주는 가역 적인 조직학 변화를 보여주었습니다. 유형 2 이미지는 돌이킬 수 없는 병리학 적 손상에 상응 하는 강렬 하 고 잘 정의 된 국경을 제시 했습니다. 종래의 T1/T2 MRI 기술은 이러한 두 범주를 식별 하 고 환자 예 후를 평가 하기에 적절 한 정보를 제공 하지 않는다. 대조적으로, 보다 정교한 이미징 기법 인 DTI는 물 분자 확산을 통해 조직의 미세 구조 변화를 정량적으로 검출 함으로써 보다 구체적인 예 후 정보를 얻는 데 도움이 될 수 있습니다.

최근 몇 년 동안, DTI 척수 마이크로아키텍처를 설명 하는 기능으로 인해 증가 관심을 얻고 있다. DTI는 조직에서 물 분자 확산의 방향과 크기를 측정 할 수 있습니다. DTI 매개 변수는 만성 척수 압축을 가진 환자의 신경 손상을 정량적으로 평가할 수 있습니다. FA와 ADC는 척수 평가 시 가장 일반적으로 적용 되는 파라미터입니다. FA 값은 주위의 축 사 섬유를 방향으로 하는 이방성의 정도를 드러내며 해부학 적 경계12,13을 설명 합니다. ADC 값은 3 차원 공간에서 여러 방향의 분자 운동 특성에 대 한 정보를 제공 하 고 3 개의 주 축6,12를 따라 diffusivities의 평균을 나타냅니다. 이러한 파라미터의 변화는 물 분자 확산에 영향을 미치는 미세 구조 변경과 관련이 있습니다. 따라서 외과 의사는 DTI 매개 변수를 활용/측정 하 여 척수 병리학을 식별 할 수 있습니다. 본 연구는 만성 척수 압박 환자를 치료 하기 위해 보다 상세한 예 후 정보를 제공 하는 DTI 방법 및 프로세스를 제공 한다.

Protocol

이 연구는 중국에 있는 광저우 첫번째 인민 병원에 있는 지역 의학 윤리 위원회에 의해 승인 되었습니다. 참여 하기 전에 건강 한 지원자와 참가자 로부터 서명한 정보 동의서를 받았습니다. 모든 연구는 헬싱키의 세계 의학 협회 선언에 따라 실시 되었다. 1. 과목 준비 각 참가자가 만성 척수 압축에 대 한 다음 기준을 충족 하는지 확인 하십시오: a) 중요 한 신경 기능 ?…

Representative Results

이것은 건강 한 지원자와 자 궁 경부 척추 척수 증 환자 로부터 얻은 결과를 요약 한 것입니다. 프로토콜은 의사가 DTI 지도를 볼 수 있도록 했습니다. 이 기술은 골 수 성 조건에서 기능 상태를 측정 하는 객관적인 측정의 역할을 합니다. 건강 한 지원자 들의 DTI 지도가 그림 3에 나와 있습니다. 건강 한 자원 봉사자의 DTI 매개 변수는 다음과 같이 했다: FA = 0.661; ADC = 1.006 x 10<sup…

Discussion

통상적인 MRI는 일반적으로 다양 한 척추 상태를 가진 환자의 예 후를 평가 하기 위하여 이용 됩니다. 그러나,이 이미징 양식은 신경 기능의 예측을 제한 하는 미세 구조 평가14보다는 거시적 해부학 적 세부 사항을 제공 합니다. 또한 전통적인 MRI는 척수 손상의 심각성과 정도를 과소 평가 할 수 있습니다. DTI의 출현은 외과 의사가 물 분자 확산에 대 한 정량적 정보를 제공 하 여 ?…

Offenlegungen

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

이 연구는 중국의 광저우 과학 기술 프로젝트 (No. 201607010021)와 장시 성의 자연 과학 재단에 의해 지원 되었다 (No. 20142BAB205065)

Materials

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

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Diesen Artikel zitieren
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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