दृश्य मार्ग की DTI - सफेद बात इलाकों और सेरेब्रल घावों
Summary
प्रसार tensor इमेजिंग (डीटीआई) दृश्य मार्ग के प्रमुख भागों को चित्रित करने की कोशिश करने के लिए प्रदर्शन किया था. लक्ष्य एक एफडीए रोगियों में दृश्य मार्ग के पश्चात की क्षति को कम करने के लिए प्रयास करने के क्रम में रोजमर्रा की दिनचर्या के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है, जो मानक वाणिज्यिक कार्य केंद्र अनुमोदित उपयोग किया गया था.
Abstract
DTI गैर invasively प्रसार माप का उपयोग कर स्वस्थ और गैर स्वस्थ रोगियों में सफेद बात इलाकों (WMT) को दिखाता है कि एक तकनीक है. दृश्य रास्ते (उपाध्यक्ष) के लिए इसी प्रकार, WMT शास्त्रीय एमआरआई या इंट्रा ऑपरेशन माइक्रोस्कोप के साथ साथ दिखाई नहीं हैं. सूचना प्रौद्योगिकी विभाग इस WMT से सटे घावों को हटाने जबकि न्यूरो सर्जन वीपी के विनाश को रोकने में मदद मिलेगी. हम एक 3DT1 भारित अनुक्रम इस्तेमाल किया नेविगेट जनवरी 2014 के लिए मार्च 2012 के बीच सर्जरी से पहले और बाद पचास मरीजों पर DTI प्रदर्शन किया है. साथ ही, हम एक टी 2 भारित और DTI-दृश्यों का प्रदर्शन किया. 200 x 200 मिमी, टुकड़ा मोटाई: 2 मिमी, और अधिग्रहण मैट्रिक्स: 96 x 96 2 एक्स 2 एक्स 2 मिमी के लगभग isotropic voxels उपज इस्तेमाल किया मापदंडों, FOV थे. अक्षीय एमआरआई एक 32 ढाल दिशा और एक B0 छवि का उपयोग किया गया था. हम एक 2 के त्वरण कारक और 800 एस / मिमी ² के बी मूल्य के साथ इको-प्लानर इमेजिंग (ईपीआई) और परिसंपत्ति समानांतर इमेजिंग का इस्तेमाल किया. स्कैनिंग समय कम से कम 9 मिनट था.
ईएनटी "> एक एफडीए निरंतर ट्रैकिंग (FACT) द्वारा फाइबर काम के रूप में जाना जाता है एक सीधी फाइबर ट्रैकिंग दृष्टिकोण का उपयोग करता है, जो शल्य नेविगेशन प्रणाली कार्यक्रम को मंजूरी दे दी उपयोग संसाधित किया गया प्राप्त DTI डेटा. इस ब्याज के क्षेत्रों के बीच लाइनों के प्रसार (पर आधारित है एक चिकित्सक द्वारा परिभाषित किया गया है जो आरओआई). 50 की एक अधिकतम कोण, एफए है tractography के लिए इस्तेमाल किया मापदंडों थे 0.10 के मूल्य और 0.20 मिमी ² / के एडीसी स्टॉप मूल्य शुरू करते हैं.इस तकनीक के लिए कुछ सीमाएं हैं. सीमित अधिग्रहण समय सीमा छवि गुणवत्ता में व्यापार नापसंद लागू करता है. उपेक्षित हो नहीं एक अन्य महत्वपूर्ण बिंदु सर्जरी के दौरान मस्तिष्क बदलाव है. बाद के अंतर ऑपरेटिव एमआरआई के लिए के रूप में उपयोगी हो सकता है. इसके अलावा झूठी सकारात्मक या नकारात्मक झूठी इलाकों का खतरा अंतिम परिणाम समझौता हो सकता है जो ध्यान में रखा जाना चाहिए.
Introduction
प्रसार tensor इमेजिंग (डीटीआई) मानव मस्तिष्क 1 में गैर invasively WMT चित्रित करने के लिए प्रयोग किया जाता है. यह सर्जरी 1 के दौरान मस्तिष्क के वाक्पटु क्षेत्रों चोट के जोखिम को कम करने के लिए पिछले एक दशक में इस्तेमाल किया गया है.
DTI दृश्य मार्ग चित्रित करने के लिए मार्च 2012 और जनवरी 2014 के बीच पचास रोगियों में प्रदर्शन किया गया था. DTI सफेद बात इलाकों की संरचनात्मक स्थान के बारे में महत्वपूर्ण जानकारी उपलब्ध कराने के द्वारा सर्जरी के दौरान मस्तिष्क के वाक्पटु क्षेत्रों के संरक्षण में सुधार हो सकता है. यह जटिल मस्तिष्क घावों 1 की लकीर के लिए रणनीतिक योजना में शामिल किया गया है. DTI, बीज की मात्रा और परिणाम 12 की व्याख्या की नियुक्ति के मानदंडों के लिए कोई मानक नहीं है क्योंकि हालांकि, दृश्य मार्ग का चित्रण एक चुनौती बनी हुई है.
विभिन्न एल्गोरिदम अब तक 19-21 लागू किया गया है. कुछ दृष्टिकोण नियतात्मक तरीकों पर ध्यान केंद्रित किया 19, 22-25. दूसरों 26,27,29, संभाव्य तरीकों का उपयोग कर रहे थे. हाल ही में, क्यू गेंद आतानक क्षेत्रों, प्रसार वर्णक्रमीय इमेजिंग और उच्च कोणीय संकल्प प्रसार इमेजिंग (HARDI) का इस्तेमाल किया जा रहा है तकनीक का उपयोग कर दूसरों दृश्य मार्ग 1,13-15,18 बीच सफेद बात इलाकों को दर्शाती. फिर भी, HARDI के लिए आवश्यक समय काफी लंबे समय तक 45 मिनट के साथ है, सॉफ्टवेयर व्यावसायिक रूप से उपलब्ध नहीं है और वैज्ञानिक अनुप्रयोगों 18 पर जोर दिया. HARDI के लिए शिक्षण अवधि अब DTI 18 के लिए की तुलना में किया जा रहा है.
प्रस्तुत प्रोटोकॉल आसान संभव है और पश्चात परिणाम रुग्णता से बचने और बेहतर बनाने के लिए तंत्रिकाशल्यक कार्यों में रोजमर्रा की दिनचर्या के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है. इस प्रोटोकॉल के लिए अतिरिक्त समय अन्य प्रोटोकॉल 1,9,12,16 की तुलना में काफी तेजी से होता है, जो कम से कम 9 मिनट है. कई अत्याधुनिक एल्गोरिदम कागज पाबन्दी हाल ही में विकसित किया गया है कि इस तथ्य को स्वीकार करतेअपने आप में एक व्यावसायिक रूप से उपलब्ध है और एफडीए को मंजूरी दे दी सॉफ्टवेयर का उपयोग करने के लिए. हालांकि यह ध्यान में ऊपर उल्लेख किया गया है जो इस तकनीक की सीमाओं को लेने के लिए अनिवार्य है.
Protocol
Representative Results
Discussion
DTI विवो 8 में सफेद बात इलाकों कल्पना करने के न्यूरोसर्जन को सक्षम करने के लिए एक तकनीक है. दृश्य मार्ग इन इलाकों में से एक है. इस विधि से हम इस तकनीक की कुछ सीमाएं अभी भी मौजूद कहना है कि मस्तिष्क …
Disclosures
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
We would like to thank the whole Service of Neuroradiology. We would like to thank Lis Prussen for her work in the library.
Materials
| Name of Material/ Equipment | Company | Catalog Number | Comments/Description |
| 3-Tesla-MRI | General Electric | Signa LX version 9.1 | |
| Surgical Navigation System Srogram | Medtronic | 9734478 | |
| Surgical Navigation System Srogram | Medtronic | 4500810331 20016318 |
References
- Fernandez-Miranda, J. C., et al. High-Definition Fiber Tractography of the Human Brain: Neuroanatomical Validation and Neurosurgical Applications. Neurosurgery. 71 (2), 430-453 (2012).
- Alexander, D. C., Barker, G. J. Optimal imaging parameters for fiber-orientation estimation in diffusion MRI. Neuroimage. 27 (2), 357-367 (2005).
- Le Bihan, D., Poupon, C., Amadon, A., Lethimonnier, F. Artifacts and pitfalls in diffusion MRI. J Magn Reson Imaging. 24 (3), 478-488 (2006).
- Abdullah, K. G., Lubelski, D., Nucifora, P. G., Brem, S. Use of diffusion tensor imaging in glioma resection. Neurosurg Focus. 34 (4), (2013).
- Ota, T., Kawai, K., Kamada, K., Kin, T., Saito, N. Intraoperative monitoring of cortically recorded visual response for posterior visual pathway. J Neurosurg. 112, 285-294 (2010).
- Gras-Combe, G., Moritz-Gasser, S., Herbet, G. Intraoperative subcortical electrical mapping of optic radiations in awake surgery for glioma involving visual pathways. J Neurosurg. 117 (3), 466-473 (2012).
- Maruyama, K., et al. Optic radiation tractography integrated into simulated treatment planning for Gamma Knife surgery. J Neurosurg. 107, 721-726 (2007).
- Bérubé, J., McLaughlin, N., Bourgouin, P., Beaudoin, G., Bojanowski, M. W. Diffusion tensor imaging analysis of long association bundles in the presence of an arteriovenous malformation. J Neurosurg. 107 (3), 509-514 (2007).
- Sun, G. C., et al. Intraoperative High-Field Magnetic Resonance Imaging Combined With Fiber Tract Neuronavigation-Guided Resection of Cerebral Lesions Involving Optic Radiation. Neurosurgery. 69 (5), 1070-1084 (2011).
- Kamada, K., et al. Functional Monitoring For Visual Pathway Using Real-Time Visual Evoked Potentials Aand Optic-Radiation Tractography. Neurosurgery. 57 (1 Suppl), 121-127 (2005).
- Wu, W., Rigolo, L., O’Donnell, L. J., Norton, I., Shriver, S., Golby, A. J. Visual Pathway Study Using In Vivo Diffusion Tensor Imaging Tractography to Complement Classic Anatomy. Neurosurgery. 70 (1 Suppl Operative), 145-156 (2012).
- Stieglitz, L. H., Lüdemann, W. O., Giordano, M., Raabe, A., Fahlbusch, R., Samii, M. Optic Radiation Fiber Tracking Using Anteriorly Angulated Diffusion Tensor Imaging: A Tested Algorithm for Quick Application. Neurosurgery. 68 (5), 1239-1251 (2011).
- Hodaie, M., Quan, J., Chen, D. Q. In Vivo Visualization of Cranial Nerve Pathways in Humans Using Diffusion-Based Tractography. Neurosurgery. 66 (4), 788-795 (2010).
- Perrin, M., et al. Fiber tracking in Q-ball fields using regularized particle trajectories. Inf Process Med Imaging. 19, 52-63 (2005).
- Wedeen, V. J., et al. Diffusion spectrum magnetic resonance imaging (DSI) tractography of crossing fibers. Neuroimage. 41 (4), 1267-1277 (2008).
- Yamamoto, A. Diffusion Tensor Fiber Tractography of the Optic Radiation: Analysis with 6-, 12-, 40-, and 81- Directional Motion-Probing Gradients, a Preliminary Study. AJNR Am J Neuroradiol. 28 (1), 92-96 (2007).
- Okada, T., et al. Diffusion Tensor Fiber Tractography for Arteriovenous Malformations: Quantitative Analyses to Evaluate the Corticospinal Tract and Optic Radiation. AJNR Am J Neuroradiol. 28 (6), 1107-1113 (2007).
- Kuhnt, D., Bauer, M. H., Sommer, J., Merhof, D., Nimsky, C. Optic Radiation Fiber Tractography in Glioma Patients Based on High Angular Resolution Diffusion Imaging with Compressed Sensing Compared with Diffusion Tensor Imaging – Initial Experience. PLoS One. 8 (7), e70973 (2013).
- Basser, P. J., Pajevic, S., Pierpaoli, C., Duda, J., Aldroubi, A. In vivo fiber tractography using DT-MRI data. Magn Reson Med. 44 (4), 625-632 (2000).
- Friman, O., Farneback, G., Westin, C. F. A Bayesian approach for stochastic white matter tractography. IEEE Trans Med Imaging. 25 (8), 965-978 (2006).
- Mori, S., van Zijl, P. C. Fiber tracking: principles and strategies – a technical review. NMR Biomed. 15 (7-8), 468-480 (2002).
- Alexander, D. C., Barker, G. J., Arridge, S. R. Detection and modeling of non-Gaussian apparent diffusion coefficient profiles in human brain data. Magn Reson Med. 48 (2), 331-340 (2002).
- Mori, S., Crain, B. J., Chacko, V. P., van Zijl, P. C. Three-dimensional tracking of axonal projections in the brain by magnetic resonance imaging. Ann Neurol. 45, 265-269 (1999).
- Conturo, T., et al. Tracking neuronal fiber pathways in the living human brain. Proc Natl Acad Sci U S A. 96, 10422-10427 (1999).
- Poupon, C., et al. Regularization of diffusion-based direction maps for the tracking of brain white matter fascicles. Neuroimage. 12, 184-195 (2000).
- Parker, G. J., Haroon, H. A., Wheeler-Kingshott, C. A. A framework for a streamline-based probabilistic index of connectivity (PICo) using a structural interpretation of MRI diffusion measurements. J Magn Reson Imaging. 18, 242-254 (2003).
- Behrens, T. E., et al. Non-invasive mapping of connections between human thalamus and cortex using diffusion imaging. Nat Neurosci. 6, 750-757 (2003).
- Reinges, M. H., Schoth, F., Coenen, V. A., Krings, T. Imaging of postthalamic visual fiber tracts by anisotropic diffusion weighted MRI and diffusion tensor imaging: principles and applications. European Journal of Radiology. 49, 91-104 (2004).
- Sherbondy, A. J., Dougherty, R. F., Napel, S., Wandell, B. A. Identifying the human optic radiation using diffusion imaging and fiber. J. Vis. 8 (10), (2008).
