Diffusion tenseur imagerie par résonance magnétique dans la compression de la moelle épinière chronique

Summary

Ici, nous présentons un protocole pour l’application des paramètres d’imagerie de tenseur de diffusion pour évaluer la compression de la moelle épinière.

Abstract

La compression chronique de la moelle épinière est la cause la plus fréquente d’altération de la moelle épinière chez les patients souffrant de lésions médullaires non traumatiques. L’imagerie par résonance magnétique conventionnelle (IRM) joue un rôle important dans la confirmation du diagnostic et l’évaluation du degré de compression. Cependant, les détails anatomiques fournis par l’IRM conventionnelle ne suffisent pas à estimer avec précision les lésions neuronales et/ou à évaluer la possibilité de récupération neuronale chez les patients souffrant de compression chronique de la moelle épinière. En revanche, l’imagerie par tenseur de diffusion (DTI) peut fournir des résultats quantitatifs en fonction de la détection de la diffusion des molécules d’eau dans les tissus. Dans la présente étude, nous élaborons un cadre méthodologique pour illustrer l’application de la DTI dans la maladie chronique de compression de la moelle épinière. L’anisotropie fractionnaire DTI (FA), les coefficients de diffusion apparente (ADCs) et les valeurs des vecteurs propres sont utiles pour visualiser les changements pathologiques microstructuraux dans la moelle épinière. Une diminution de la FA et une augmentation des valeurs des ADCs et des vecteurs propres ont été observées chez les patients souffrant de compression chronique de la moelle épinière comparativement aux témoins sains. DTI pourrait aider les chirurgiens à comprendre la sévérité des lésions de la moelle épinière et fournir des informations importantes sur le pronostic et la récupération fonctionnelle neuronale. En conclusion, ce protocole fournit un outil sensible, détaillé et non invasif pour évaluer la compression de la moelle épinière.

Introduction

La compression chronique de la moelle épinière est la cause la plus fréquente de la moelle épinière impairment1. Cette affection peut être due à l’ossification longitudinale du ligament postérieur, à l’hématome, à l’hernie des disques cervicaux, à la dégénérescence vertébrale ou aux tumeurs intraspinales^2,3. La compression chronique de la moelle épinière peut conduire à divers degrés de déficits fonctionnels; Cependant, il existe des cas cliniques avec une compression grave de la moelle épinière sans symptômes et signes neurologiques, ainsi que des patients avec une légère compression de la moelle épinière mais de graves déficits neurologiques⁴. Dans ces circonstances, l’imagerie sensible est essentielle pour évaluer la sévérité de la compression et identifier l’étendue des dommages.

L’IRM conventionnelle joue un rôle significatif dans l’élucidation de l’anatomie de la moelle épinière. Cette technique est habituellement utilisée pour évaluer le degré de compression en raison de sa sensibilité aux tissus mous⁵. De nombreux paramètres peuvent être mesurés à partir de l’IRM, comme l’intensité du signal MR, la morphologie du cordon et la zone du canal spinal. Cependant, l’IRM a quelques limitations et ne fournit que des informations qualitatives plutôt que des résultats quantitatifs⁶. Les patients présentant une compression chronique de la moelle épinière ont souvent des changements anormaux de signal d’intensité IRM. Cependant, les écarts entre les symptômes cliniques et les changements d’intensité de l’IRM rendent difficile le diagnostic d’une condition fonctionnelle basée uniquement sur les caractéristiques IRM⁷. Des études antérieures soulignent cette controverse en termes de la valeur pronostique de l’IRM T2 hyperintensité dans la colonne vertébrale CORD8. Deux groupes ont rapporté que l’hyperintensité T2 de la moelle épinière est un mauvais paramètre pronostique après une intervention chirurgicale pour la moelle épinière chronique compression8. En revanche, certains auteurs n’ont trouvé aucune association significative entre les changements de signaux T2 et le pronostic^8,9. Chen et coll. et Vedantam et coll. ont divisé les hyperintensités d’IRM T2 en deux catégories correspondant à différents résultats pronostiques^10,11. Le type 1 montrait des bordures faibles, floues et indistinctes, et cette catégorie démontrait des changements histologiques réversibles. Les images de type 2 présentaient des bordures intenses et bien définies, qui correspondaient à des dommages pathologiques irréversibles. Les techniques conventionnelles d’IRM T1/T2 ne fournissent pas d’informations adéquates pour identifier ces deux catégories et évaluer le pronostic des patients. En revanche, la DTI, une technique d’imagerie plus sophistiquée, peut aider à obtenir des informations pronostiques plus spécifiques en détectant quantitativement les changements microstructuraux dans les tissus par la diffusion de molécules d’eau.

Ces dernières années, le DTI a suscité une attention croissante en raison de sa capacité à décrire la microarchitecture de la moelle épinière. Le DTI peut mesurer la direction et l’amplitude de la diffusion des molécules d’eau dans les tissus. Les paramètres DTI peuvent évaluer quantitativement les lésions neuronales chez les patients présentant une compression chronique de la moelle épinière. La FA et l’ADC sont les paramètres les plus couramment appliqués lors de l’évaluation de la moelle épinière. La valeur FA révèle le degré d’anisotropie pour orienter les fibres axonales environnantes et décrire les limites anatomiques^12,13. La valeur ADC fournit des informations sur les caractéristiques du mouvement moléculaire dans de nombreuses directions dans un espace tridimensionnel et révèle la moyenne des diffusivités le long des trois axes principaux^6,12. Les modifications de ces paramètres sont associées à des altérations microstructurelles qui influencent la diffusion des molécules d’eau. Par conséquent, les chirurgiens peuvent utiliser/mesurer les paramètres DTI pour identifier la pathologie médullaire. La présente étude fournit des méthodes et des processus DTI qui fournissent des informations pronostiques plus détaillées pour traiter les patients atteints de compression chronique de la moelle épinière.

Protocol

L’étude a été approuvée par le Comité d’éthique médicale local à Guangzhou First people’s Hospital en Chine. Des volontaires sains et des participants ont reçu des formulaires de consentement éclairé dûment signés avant la participation. Toutes les études ont été menées conformément à la déclaration d’Helsinki de l’Association médicale mondiale. 1. préparation du sujet Assurez-vous que chaque participant répond aux critères suivants pour la compressi…

Representative Results

Il s’agit d’un résumé des résultats obtenus par des volontaires sains et des patients atteints de myélopathie spondylotique cervicale. Le protocole a permis au médecin de visualiser les cartes DTI. Cette technologie pourrait servir de mesure objective pour mesurer l’état fonctionnel dans des conditions myélopathiques. Les cartes DTI de volontaires sains sont présentées à la figure 3. Les paramètres DTI des volontaires sains étaient les suivants: FA = 0,661; ADC = 1,006 x 10…

Discussion

L’IRM conventionnelle est habituellement utilisée pour évaluer le pronostic des patients présentant diverses affections de la colonne vertébrale. Cependant, cette modalité d’imagerie fournit un détail anatomique macroscopique plutôt que l’évaluation de la microstructure¹⁴, ce qui limite la prédiction de la fonction neurologique. En outre, l’IRM traditionnelle peut sous-estimer la sévérité et l’étendue des lésions de la moelle épinière. L’émergence de la DTI peut aider …

Materials

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