التصوير بالرنين المغناطيسي الانتشار في ضغط الحبل الشوكي المزمن
Summary
هنا ، نقدم بروتوكولا لتطبيق معلمات التصوير النشر موتر لتقييم ضغط الحبل الشوكي.
Abstract
ضغط النخاع الشوكي المزمن هو السبب الأكثر شيوعا لضعف النخاع الشوكي لدي المرضي الذين يعانون من تلف النخاع الشوكي غير المؤلم. التصوير بالرنين المغناطيسي التقليدي (MRI) يلعب دورا هاما في كل من تاكيد التشخيص وتقييم درجه الضغط. ومع ذلك ، فان التفاصيل التشريحية التي تقدمها التصوير بالرنين المغناطيسي التقليدية ليست كافيه لتقدير بدقه تلف الخلايا العصبية و/أو تقييم امكانيه استرداد الخلايا العصبية في مرضي ضغط النخاع الشوكي المزمن. وعلي النقيض من ذلك ، يمكن ان توفر التصوير الإشعاعي النشر (DTI) نتائج كميه وفقا للكشف عن انتشار جزيء الماء في الانسجه. في هذه الدراسة ، ونحن وضع اطار منهجي لتوضيح تطبيق DTI في مرض ضغط النخاع الشوكي المزمن. DTI كسور متباينة (FA), معاملات انتشار واضحة (ADCs), وقيم النواقل الوراثية مفيده لتصور التغيرات المرضية الهيكلية المجهرية في الحبل الشوكي. ولوحظ انخفاض FA والزيادات في ADCs وقيم الناقلات الوراثية في المرضي ضغط النخاع الشوكي المزمن بالمقارنة مع الضوابط الصحية. DTI يمكن ان تساعد الجراحين فهم شده أصابه الحبل الشوكي وتوفير معلومات هامه بشان التشخيص والانتعاش الوظيفي العصبية. في الختام ، يوفر هذا البروتوكول أداه حساسة ومفصله وغير غازيه لتقييم ضغط النخاع الشوكي.
Introduction
ضغط النخاع الشوكي المزمن هو السبب الأكثر شيوعا لimpairment1 النخاع الشوكي. يمكن ان يكون هذا الشرط بسبب التحجر الرباط الطولي الخلفي, ورم دموي, فتق القرص العنقي, تنكس الفقري, أو الأورام داخل العصب2,3. يمكن ان يؤدي ضغط النخاع الشوكي المزمن إلى درجات مختلفه من العجز الوظيفي ؛ ومع ذلك ، هناك حالات سريريه مع ضغط النخاع الشوكي خطيره دون اي اعراض عصبيه وعلامات ، وكذلك المرضي الذين يعانون من ضغط النخاع الشوكي معتدل ولكن العجز العصبي خطيره4. وفي ظل هذه الظروف ، فان التصوير الحساس ضروري لتقييم شده الضغط وتحديد مدي الضرر.
التصوير بالرنين المغناطيسي التقليدي يلعب دورا هاما في توضيح تشريح الحبل الشوكي. وعاده ما تستخدم هذه التقنية لتقييم درجه الضغط بسبب حساسيتها للانسجه الرخوة5. يمكن قياس العديد من المعلمات من التصوير بالرنين المغناطيسي ، مثل كثافة اشاره MR ، وتشكل الحبل ، ومنطقه القناة الشوكية. ومع ذلك ، فان التصوير بالرنين المغناطيسي له بعض القيود ولا يوفر سوي معلومات نوعيه بدلا من النتائج الكمية6. المرضي الذين يعانون من ضغط النخاع الشوكي المزمن غالبا ما يكون تغييرات اشاره غير طبيعيه من كثافة الرنين المغناطيسي. ومع ذلك ، فان الاختلافات بين الاعراض السريرية وتغيرات كثافة التصوير بالرنين المغناطيسي تجعل من الصعب تشخيص حاله وظيفية تستند فقط إلى خصائص التصوير بالرنين المغناطيسي7. الدراسات السابقة تسلط الضوء علي هذا الجدل من حيث القيمة النذيره لفرط التصوير بالرنين المغناطيسي T2 في cord8 الشوكي. وأفادت مجموعتان ان T2 فرط كثافة الحبل الشوكي هو المعلمة نذير الفقراء بعد عمليه جراحيه لcompression8 النخاع الشوكي المزمن ، 9. وفي المقابل ، وجد بعض الكتاب لا علاقة كبيره بين التغييرات الاشاره T2 والتكهن8،9. تشن وآخرون وفيدانتام وآخرون تقسيم التصوير بالرنين المغناطيسي T2 فرط الكثافة إلى فئتين المقابلة للنتائج نذير مختلفه10,11. اظهر النوع 1 الحدود الخافتة والضبابية وغير الواضحة ، وأظهرت هذه الفئة تغيرات نسيجيه معكوسه. قدمت الصور من النوع 2 الحدود المكثفة والمحددة جيدا ، والتي تتطابق مع الضرر الباثولوجي الذي لا رجعه فيه. تقنيات التصوير بالرنين المغناطيسي T1/T2 التقليدية لا توفر معلومات كافيه لتحديد هاتين الفئتين وتقييم تشخيص المريض. وعلي النقيض من ذلك ، قد تساعد تقنيه التصوير الأكثر تطورا ، DTI ، علي الحصول علي معلومات نذير أكثر تحديدا عن طريق الكشف الكمي عن التغيرات الهيكلية المجهرية في الانسجه عن طريق نشر جزيء الماء.
في السنوات الاخيره ، وقد حصلت DTI اهتماما متزايدا بسبب قدرتها علي وصف الهيكل المجهري الحبل الشوكي. DTI يمكن قياس اتجاه وحجم انتشار جزيء الماء في الانسجه. يمكن للمعلمات DTI تقييم كميا الاضرار العصبية في المرضي الذين يعانون من ضغط النخاع الشوكي المزمن. FA و ADC هي المعلمات الأكثر شيوعا المطبقة خلال تقييم الحبل الشوكي. قيمه FA يكشف عن درجه متباينة لتوجيه ألياف محواري المحيطة ووصف الحدود التشريحية12,13. قيمه ADC يوفر معلومات عن خصائص الحركة الجزيئية في العديد من الاتجاات في الفضاء ثلاثي الابعاد ويكشف عن متوسط الفرق علي طول المحاور الرئيسية الثلاثة6,12. وترتبط التغييرات في هذه المعلمات مع التعديلات الهيكلية المجهرية التي تؤثر علي انتشار جزيء الماء. ولذلك ، يمكن للجراحين استخدام/قياس المعلمات DTI لتحديد امراض الحبل الشوكي. توفر هذه الدراسة أساليب وعمليات DTI التي توفر معلومات نذير أكثر تفصيلا لعلاج المرضي الذين يعانون من ضغط النخاع الشوكي المزمن.
Protocol
Representative Results
Discussion
عاده ما يستخدم التصوير بالرنين المغناطيسي التقليدي لتقييم تشخيص المرضي الذين يعانون من مختلف ظروف العمود الفقري. ومع ذلك ، فان طريقه التصوير هذه توفر تفاصيل تشريحيه مجهريه بدلا من تقييم البنية المجهرية14، مما يحد من التنبؤ بالوظيفة العصبية. وعلاوة علي ذلك ، قد يقلل التصوير با…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
وقد دعمت هذه الدراسة من قبل مشروع قوانغتشو للعلوم والتكنولوجيا في الصين (رقم 201607010021) ومؤسسه علوم الطبيعة في جيانغشي (No. 20142BAB205065)
Materials
| 3-Tesla MRI scanner | Siemens | 40708 | Software: NUMARIS/4 |
| Syngo MR B17 | Siemens | 40708 | Software: NUMARIS/4 |
Referências
- Sun, G. D., et al. A progressive compression model of thoracic spinal cord injury in mice: function assessment and pathological changes in spinal cord. Neural Regeneration Research. 12 (8), 1365-1374 (2017).
- Watanabe, N., et al. Neurological Recovery after Posterior Spinal Surgery in Patients with Metastatic Epidural Spinal Cord Compression. Acta Medica Okayama. 70 (6), 449 (2016).
- Tatsui, C. E., et al. Spinal Laser Interstitial Thermal Therapy: A Novel Alternative to Surgery for Metastatic Epidural Spinal Cord Compression. Neurosurgery. 79 Suppl 1 (suppl_1), S73 (2016).
- Zheng, W., et al. Application of Diffusion Tensor Imaging Cutoff Value to Evaluate the Severity and Postoperative Neurologic Recovery of Cervical Spondylotic Myelopathy. World Neurosurgery. 118, e849-e855 (2018).
- Ellingson, B. M., Salamon, N., Holly, L. T. Imaging techniques in spinal cord injury. World Neurosurgery. 82 (6), 1351-1358 (2014).
- Zhao, C., et al. Diffusion tensor imaging of spinal cord parenchyma lesion in rat with chronic spinal cord injury. Magnetic Resonance Imaging. 47, 25-32 (2018).
- Mohanty, C., Massicotte, E. M., Fehlings, M. G., Shamji, M. F. The Association of Preoperative Cervical Spine Alignment with Spinal Cord Magnetic Resonance Imaging Hyperintensity and Myelopathy Severity: Analysis of a Series of 124 Cases. Spine. 40 (1), 11-16 (2015).
- Tetreault, L. A., et al. Systematic review of magnetic resonance imaging characteristics that affect treatment decision making and predict clinical outcome in patients with cervical spondylotic myelopathy. Spine. 38 (22 Suppl 1), S89 (2013).
- Nouri, A. . The Role of Magnetic Resonance Imaging in Predicting Surgical Outcome in Patients with Degenerative Cervical Myelopathy. , (2015).
- Chen, C. J., Lyu, R. K., Lee, S. T., Wong, Y. C., Wang, L. J. Intramedullary high signal intensity on T2-weighted MR images in cervical spondylotic myelopathy: prediction of prognosis with type of intensity. Radiology. 221 (3), 789-794 (2001).
- Vedantam, A., Jonathan, A., Rajshekhar, V. Association of magnetic resonance imaging signal changes and outcome prediction after surgery for cervical spondylotic myelopathy. Journal of Neurosurgery Spine. 15 (6), 660 (2011).
- Vedantam, A., et al. Diffusion tensor imaging of the spinal cord: insights from animal and human studies. Neurosurgery. 74 (1), 1-8 (2014).
- Bazley, F. A., et al. DTI for assessing axonal integrity after contusive spinal cord injury and transplantation of oligodendrocyte progenitor cells. Conference Proceedings: Annual International Conference of the IEEE Engineering in Medicine and Biology Society. 2012 (4), 82-85 (2012).
- Lewis, M., Yap, P. T., Mccullough, S., Olby, N. The relationship between lesion severity characterized by diffusion tensor imaging and motor function in chronic canine spinal cord injury. Journal of Neurotrauma. 35 (3), (2018).
- Hagmann, P., et al. Understanding diffusion MR imaging techniques: from scalar diffusion-weighted imaging to diffusion tensor imaging and beyond. Radiographics. 26 Suppl 1 (suppl_1), S205 (2006).
- Zheng, W., et al. Time course of diffusion tensor imaging metrics in the chronic spinal cord compression rat model. Acta Radiologica. , 284185118795335 (2018).
- Jones, J. G., Cen, S. Y., Lebel, R. M., Hsieh, P. C., Law, M. Diffusion Tensor Imaging Correlates with the Clinical Assessment of Disease Severity in Cervical Spondylotic Myelopathy and Predicts Outcome following Surgery. American Journal of Neuroradiology. 34 (2), 471-478 (2013).
- Kerkovský, M., et al. Magnetic resonance diffusion tensor imaging in patients with cervical spondylotic spinal cord compression: correlations between clinical and electrophysiological findings. Spine. 37 (1), 48-56 (2012).
- Zheng, W., et al. Application of Diffusion Tensor Imaging Cutoff Value to Evaluate the Severity and Postoperative Neurologic Recovery of Cervical Spondylotic Myelopathy. World Neurosurgery. 118, e849-e855 (2018).
- Thurnher, M. M., Law, M. Diffusion-weighted imaging, diffusion-tensor imaging, and fiber tractography of the spinal cord. Magnetic Resonance Imaging Clinics of North America. 17 (2), 225-244 (2009).
- Cadotte, A., et al. Spinal Cord Segmentation by One Dimensional Normalized Template Matching: A Novel, Quantitative Technique to Analyze Advanced Magnetic Resonance Imaging Data. PLOS ONE. 10 (10), e0139323 (2015).
