In Vivo Morfometriska analys av mänskliga kranialnerver med magnetkamera i Menières sjukdom öron och Normal hörsel öron
Summary
För att utvärdera morfologiska förändringar av kranialnerver såsom förlust av neurala har strukturer eller svullnad av kranialnerver i Menières sjukdom (MD) eller i friska personer i vivo, ett protokoll för utvärdering utvecklats med hjälp av magnetisk resonanstomografi (MRT) . Ytterligare MRI-baserade bekräftelse MD utfördes.
Abstract
Analys av neurala strukturer i Menières sjukdom (MD) är av betydelse, eftersom en förlust av sådana strukturer har tidigare föreslagits för denna patientgrupp men har ännu inte bekräftas. Det här protokollet beskriver en metod för in-vivo utvärdering av neurala förändringar särskilt väl passande för kranialnerven analys med hjälp av magnetisk resonanstomografi (MRT). MD-patienter och normal hörsel personer undersöktes i en 3-T herr-scanner med en scan protokoll inklusive starkt T2-vägd 3D gradient-echo-sekvens (3D-CISS). I patientgruppen bekräftades MD dessutom använda MRI-baserad bedömning av endolymphatic hydrops. Morfometriska analys utfördes med hjälp av en freeware DICOM viewer. Utvärdering av kranialnerver ingår mätningar av tvärsnittsarea (CSAs) för nerverna på olika nivåer samt ortogonala diametriska mått.
Introduction
Magnetisk resonanstomografi (MRT) spelar en viktig roll i visualisera och analysera anatomi samt fysiologiska och patologiska processer i den mänskliga kroppen. Eftersom kliniska och elektrofysiologiska diagnos av Menières sjukdom (MD) kan vara utmanande, är med ytterligare information som härrör från MRI mer än bra1,2,3,4. En in-vivo -metoden utvecklades för att analysera endolymphatic hydrops i MD och morfometriska förändringar av kranialnerver med MRI. Diagnos av bestämd MD bekräftades detta kombinerat tillvägagångssätt, och morfometriska förändringar av kranialnerver studerades på olika nivåer i hela loppet av nerverna. Etiologin till MD är fortfarande oklart5,6,7. Det föreslogs att neurala cellförlust kan vara delaktiga i MD, men detta har ännu bekräftats.
Lämpliga kranialnerver för morfometriska analys i MD är den 7: e och 8th nerv med dess grenar, som analyserades i denna studie. Endast ett fåtal studier finns analysera morfometriska aspekter av dessa nerver som använder MRI8,9,10. Henneberger et al. studie analyserade morfometriska ändringar av den 7: e och 8: e hjärnnerven i MD öron jämfört med normal hörsel öron11.
Metoden presenteras här möjliggör i vivo visualisering och morfometriska analys av den 7: e och 8: e kranialnerver alltigenom deras från hjärnan till tinningbenet. Med den här metoden har vi visat att det finns betydande skillnader mellan patientgrupp MD patienter och friska öron. Vi föreslår den beskrivna metoden för användning i flera situationer/sjukdomar när potentiella morfometriska förändringar av kranialnerver är av intresse. Om denna metod kommer att etableras i kliniska diagnostiska verk förblir utvärderas av framtida studier. Verkliga alternativ till den beskrivna metoden i vivo utvärdering av morfometriska förändringar av kranialnerver är inte tillgängliga, och även beräknade datortomografi (CT) har sina styrkor såsom bred tillgänglighet, hastighet och skildring av benförändringar, det också utställningar för låg vävnad kontraster för att visualisera subtila förändringar i kranialnerver inom neurocranium och tinningbenet. Efter slakt analys av kranial nerv förändringar i MD patienter förblir studeras. Med särskilda imaging och utvärderingsmetoder som beskrivs här, är det möjligt att analysera morfometriska förändringar av kranialnerver MD patienter och friska kontroller med MRI. Rutinmässiga MRI workup av hjärnan ofta inkluderar inte högupplösta, starkt T2-vägd avbildningstekniker, som är obligatoriska för utvärdering av morfometriska förändringar av kranialnerv 7 och 8.
Den utvecklade metoden kan ha ytterligare diagnostiska inverkan på att utvärdera olika nivåer av allvarlighetsgrad i MD, samt spela en roll i utvärderingen av svindel, förhandlingen underskott och tinnitus. Specialiserade centra för diagnostiska och terapeutiska workup av svindel spela en viktig roll i dagens hälso-och sjukvårdssystem och vår metod skulle kunna ge specialister med ett möjligt redskap för deras diagnostiska workup12,13,14 . Vertigo är ett komplexa symptom förekommer i flera sjukdomar, som kräver en grundlig tvärvetenskapligt samarbete mellan olika specialiteter, som visat i specialiserade centra för diagnostiska och terapeutiska workup vertigo12, 13 , 14.
Till vår kunskap finns det ingen metod tillgängliga i litteraturen för i vivo morfometriska analys av kranialnerv i MD och friska kontroller.
Protocol
Representative Results
Discussion
Vi har visat en genomförbar och lättillgänglig metod för utvärdering av morfometriska förändringar av kranialnerver, som de kan förekomma i flera patofysiologiska situationer, här i MD jämfört med normal hörsel kontroller.
Modifieringar och felsökning:
Liknande mätningar för att som redovisas här för den 7: e och 8th kranialnerver kan utföras med anställd 3D-CISS-sequence skanningar för alla andra kranialner…
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
Robert Gürkov fick finansiering från det tyska ministeriet för forskning och utbildning BMBF, Grant nr 01 EO 0901.
Materials
| MR-scanner, e.g. Siemens Magnetom Verio, or appropriate MR-scans in DICOM format, e.g. 3D-CISS | Siemens Healthcare GmbH, Erlangen, Germany, or MR scans by any other vendor | 1 | Instead of the MR scanner, appropriately acquired MR-scans can be used for morphometric analysis |
| Osirix or any other DICOM-Viewer with appropriate evaluation tools | Pixmeo SARL, Geneva, Switzerland | 2 | Software for viewing and evaluating DICOM images |
| MedCalc or any other statistical analysis software, e.g. SPSS | MedCalc Software bvba, Ostend, Belgium | 3 | Software for statistical analysis |
| Computer running Windows or MacOSX/macOS | e.g. Lenovo, Apple or anything selfmade | 4 | Hardware on which the above software can be employed |
References
- Gurkov, R., et al. In vivo visualized endolymphatic hydrops and inner ear functions in patients with electrocochleographically confirmed Meniere’s disease. Otol Neurotol. 33 (6), 1040-1045 (2012).
- Gurkov, R., Flatz, W., Louza, J., Strupp, M., Krause, E. In vivo visualization of endolyphatic hydrops in patients with Meniere’s disease: correlation with audiovestibular function. Eur Arch Otorhinolaryngol. 268 (12), 1743-1748 (2011).
- Gurkov, R., Pyyko, I., Zou, J., Kentala, E. What is Meniere’s disease? A contemporary re-evaluation of endolymphatic hydrops. J Neurol. 263, 71-81 (2016).
- Plontke, S. K., Gurkov, R. Meniere’s Disease. Laryngorhinootologie. 94 (8), 530-554 (2015).
- Klockars, T., Kentala, E. Inheritance of Meniere’s disease in the Finnish population. Arch Otolaryngol Head Neck Surg. 133 (1), 73-77 (2007).
- Greco, A., et al. Meniere’s disease might be an autoimmune condition. Autoimmun Rev. 11 (10), 731-738 (2012).
- Ozdogmus, O., et al. Connections between the facial, vestibular and cochlear nerve bundles within the internal auditory canal. J Anat. 205 (1), 65-75 (2004).
- Nakamichi, R., et al. Establishing normal diameter range of the cochlear and facial nerves with 3D-CISS at 3T. Magn Reson Med Sci. 12 (4), 241-247 (2013).
- Kang, W. S., et al. Normative diameters and effects of aging on the cochlear and facial nerves in normal-hearing Korean ears using 3.0-tesla magnetic resonance imaging. Laryngoscope. 122 (5), 1109-1114 (2012).
- Jaryszak, E. M., Patel, N. A., Camp, M., Mancuso, A. A., Antonelli, P. J. Cochlear nerve diameter in normal hearing ears using high-resolution magnetic resonance imaging. Laryngoscope. 119 (10), 2042-2045 (2009).
- Henneberger, A., Ertl-Wagner, B., Reiser, M., Gurkov, R., Flatz, W. Morphometric evaluation of facial and vestibulocochlear nerves using magnetic resonance imaging: comparison of Meniere’s disease ears with normal hearing ears. Eur Arch Otorhinolaryngol. 274 (8), 3029-3039 (2017).
- Zwergal, A., Brandt, T., Magnusson, M., Kennard, C. DIZZYNET: the European network for vertigo and balance research. J Neurol. 263, 1 (2016).
- Zwergal, A., Brandt, T., Magnusson, M., Kennard, C. DIZZYNET–a European network initiative for vertigo and balance research: visions and aims. J Neurol. 263, 2-9 (2016).
- Grill, E., et al. DizzyReg: the prospective patient registry of the German Center for Vertigo and Balance Disorders. J Neurol. , (2017).
- Semaan, M. T., Alagramam, K. N., Megerian, C. A. The basic science of Meniere’s disease and endolymphatic hydrops. Curr Opin Otolaryngol Head Neck Surg. 13 (5), 301-307 (2005).
- Hayashi, M., et al. Usefulness of the advanced neuroimaging protocol based on plain and gadolinium-enhanced constructive interference in steady state images for gamma knife radiosurgery and planning microsurgical procedures for skull base tumors. Acta Neurochir Suppl. 116, 167-178 (2013).
