Summary
Om te evalueren van de morfologische veranderingen van de hersenzenuwen zoals verlies van neurale is structuren of zwelling van de craniale zenuwen in de ziekte van Menière van (MD) of in gezonde personen in vivo, een protocol van evaluatie ontwikkeld met behulp van magnetische resonantie beeldvorming (MRI) . Extra MRI gebaseerde bevestiging van MD werd uitgevoerd.
Abstract
Analyse van neurale structuren in de ziekte van Menière van (MD) is van belang, aangezien een verlies van dergelijke structuren voor deze patiënt groep eerder voorgesteld maar moet nog worden bevestigd. Dit protocol beschrijft een methode voor in vivo beoordeling van neurale wijzigingen vooral goed geschikt voor craniale zenuw analyse met behulp van magnetische resonantie imaging (MRI). MD-patiënten en normaal gehoor personen werden onderzocht in een 3-T heer-scanner met een scan-protocol met inbegrip van sterk T2-gewogen 3D verloop-echo-sequence (3D-CISS). In de patiënten groep, werd MD bovendien bevestigd met behulp van MRI gebaseerde beoordeling van endolymphatic hydrops. Morfometrische analyse werd uitgevoerd met behulp van een freeware DICOM viewer. Evaluatie van de hersenzenuwen opgenomen metingen van transversale gebieden (CSAs) van de zenuwen op verschillende niveaus en orthogonale ordinaten metingen.
Introduction
Magnetische resonantie beeldvorming (MRI) speelt een belangrijke rol in het visualiseren en analyseren van de anatomie, alsmede de fysiologische en pathologische processen in het menselijk lichaam. Aangezien de klinische en elektrofysiologische diagnose van de ziekte van Menière van (MD) kan zijn uitdagend, is met behulp van extra informatie afgeleid van MRI meer dan handig1,2,3,4. Een in vivo -methode werd ontwikkeld om te analyseren endolymphatic hydrops MD en Morfometrische veranderingen van de hersenzenuwen met behulp van MRI. Met deze gecombineerde aanpak, diagnose van duidelijke MD werd bevestigd en Morfometrische veranderingen in de craniale zenuwen werden bestudeerd op verschillende niveaus in de loop van de zenuwen. Etiologie van MD is nog steeds onduidelijk5,6,7. Het stelde dat neurale cel verlies kan worden betrokken in de MD, maar dit moet nog worden bevestigd.
Geschikte craniale zenuwen in MD p.a. Morfometrische zijn de 7th en 8th zenuw met haar bijkantoren, die in deze studie werden geanalyseerd. Slechts een paar studies kunnen worden geraadpleegd Morfometrische aspecten van deze zenuwen met behulp van MRI8,9,10te analyseren. De studie van Henneberger et al. geanalyseerd Morfometrische veranderingen van de 7th en 8th craniale zenuw in MD oren in vergelijking met normaal gehoor oren11.
De methode die hier gepresenteerd maakt een in vivo visualisatie en Morfometrische analyse van de 7th en 8th craniale zenuwen in hun loop vanaf de hersenen tot op het bot temporale. Met behulp van deze methode, hebben wij aangetoond dat er aanzienlijke verschillen tussen de patiënten groep van MD-patiënten en gezonde oren. Wij stellen de beschreven methode voor gebruik in verschillende situaties/ziekten wanneer potentiële Morfometrische veranderingen van de hersenzenuwen van belang zijn. Of deze methode in de klinische diagnose workups wordt vastgesteld blijft worden geëvalueerd door toekomstige studies. Echte alternatieven aan de beschreven methode voor in vivo evaluatie van Morfometrische veranderingen in de craniale zenuwen zijn niet beschikbaar, en terwijl berekend tomografie (CT) heeft zijn sterke punten zoals brede beschikbaarheid, snelheid en voorstelling van botwijzigingen, het ook exposities te laag weefsel contrasten om te visualiseren van subtiele veranderingen in de craniale zenuwen binnen de neurocranium en het bot van de temporale. Post-mortem analyse van craniale zenuw veranderingen in MD patiënten moet nog worden bestudeerd. Met speciale beeldvorming en evaluatietechnieken zoals hier wordt beschreven, is het mogelijk om te analyseren Morfometrische veranderingen in de craniale zenuwen in MD-patiënten en gezonde controles met behulp van MRI. Routine workup van de MRI van de hersenen vaak hoge resolutie, sterk T2-gewogen beeldvormingstechnieken, die verplicht is voor de beoordeling van wijzigingen van de Morfometrische van de hersenzenuwen 7 en 8 zijn niet opgenomen.
De ontwikkelde methode kan verdere diagnostische effect hebben op de evaluatie van de verschillende niveaus van ernst in MD, evenals een rol spelen bij de beoordeling van vertigo, hoorzitting tekorten en tinnitus. Gespecialiseerde centra voor diagnostische en therapeutische workup van vertigo spelen een belangrijke rol in de hedendaagse stelsels voor gezondheidszorg en onze methode zou kunnen bieden specialisten met een mogelijk instrument voor hun diagnostische workup12,13,14 . Vertigo is een complexe symptoom optreedt in verschillende ziekten, waarbij een grondige interdisciplinaire samenwerking tussen verschillende specialiteiten, zoals aangetoond in gespecialiseerde centra voor diagnostische en therapeutische workup van vertigo12, 13 , 14.
Om onze kennis is er geen methode beschikbaar zijn in de literatuur voor in vivo Morfometrische analyse van de hersenzenuwen in MD en gezonde controles.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Protocol
Alle procedures werden goedgekeurd door de lokale ethische Commissie (institutionele review board van de Universiteit van München/Universiteit München Protocol nr. 093-09). Alle patiënten gaf hun geïnformeerde toestemming aan de uitgevoerde procedures.
1. klinisch onderzoek
- Identificeren van patiënten die lijden aan verdachte MD in samenwerking met de afdeling voor het oor, neus en keel (ENT).
- Uitvoeren van klinische evaluatie; duizeligheid, tinnitus/beltonen van het oor, en verlies van het gehoor (eventueel fluctuerende) moeten worden beoordeeld. Controleer voor de bijbehorende misselijkheid en braken. Controleer voor de duur van de symptomen.
- Rekening met de testresultaten van de klinische en functionele voor diagnose van MD: check voor de resultatenvan audiometry, calorie video-oculography, vestibulaire opgeroepen myogenic potentieel (VEMP) en electrocochleography (ECoG) in de papieren van het ziekenhuis of elektronische medische record systeem.
- Controleer op typische bevindingen in MD: audiometry kan Toon verminderde hoorzitting niveaus in zuivere Toon gemiddeld (PTA), calorische irrigatie kan onthullen horizontale halfcirkelvormige parese, SP/AP verhouding kan pathologically hoog in ECoG, en VEMP interaural amplitudeverhouding mag aanzienlijk lager in MD-patiënten.
2. MRI Beeldacquisitie bij patiënten met MD en gezonde controles
- Toepassing van een intratympanic gadolinium-injectie 24 h vóór de MRI-scan in de patiënten groep. Intratympanically, injecteren van 0.4 mL van een agent op basis van gadolinium contrast (bijvoorbeeldMagnograf verdund 8-fold in zoutoplossing), 24 uur vóór de geplande MRI-scan.
- De patiënt voorbereiden op MRI onderzoek: controle voor metalen implantaten (examens zijn haalbaar met een hartstimulator als voldoende voorzorgsmaatregelen zijn genomen; tandheelkundige implantaten zijn meestal haalbaar), claustrofobie, etc. gebruik ruis vermindering apparaten zoals ruisonderdrukking hoofdtelefoon voor bescherming van de patiënt hoorzitting.
- Positie van de patiënt voldoende in de scanner. Positie van de patiënt hoofd recht, en passen en sluit de heer-hoofd spoel. Positie van de patiënt hoofd/temporele bot op de isocenter van de heer scanner.
- Uitvoeren van de MRI-scan volgens de studie-protocol, met inbegrip van 3D-FLAIR - en 3D-real IR-sequenties voor detectie van endolymphatic hydrops in de patiënten groep en sterk T2-gewogen 3D-CISS voor morfologische analyse van craniale zenuwen in de patiënten groep en gezonde controles.
- De reeks parameters voor de Morfometrische scan 3D-CISS als volgt instellen: herhaling tijd (TR) 5.79 ms, echo tijd (TE) 2.58 ms, flip hoek 34°, beeldveld (FoV) 160 x 160 mm2, matrix grootte 320 x 320, nummer van gemiddelden 1, segment dikte 0.5 mm (tabel 1 ). De scans van de 3D-FLAIR met behulp van een TR van 9.000 ms uitvoeren, TE 128 ms, inversie tijd 2.500 ms, flip hoek van 180°, grootte van de matrix 384 x 384, dikte 2 mm. Set snijd de parameters voor de 3D-real IR als volgt: TR 6.000 ms, ms TE 155 , inversie time 1500 ms, flip hoek 180 °, grootte van de matrix 320 x 320, segment dikte 0.5 mm.
3. MRI kwaliteitscontrole en identificatie van Endolymphatic Hydrops in MRI
- Controleer de kwaliteit van het MRI-beeld met betrekking tot de artefacten zoals fold-over artefacten, pulsatie artefacten, metalen voorwerpen, en rekening houden met speciale van het doel van de evaluatie, in dit geval de hersenzenuwen VII en VIII in hun loop.
- Evalueren de endolymphatic hydrops in de MRI-scans van patiënt groep. Controleer voor de mate van cochleaire en labyrintische endolymphatic hydrops zichtbaar gemaakt door het onderzoeken van de verworven 3D-FLAIR - en 3D-echte IR-sequenties (Figuur 1).
4. beeld gebaseerde metingen van de hersenzenuwen
- Algemene voorbereidingen
- Installeren van een DICOM viewer van keuze voor afbeelding beoordelingen en metingen op het werkstation van de evaluatie, bijvoorbeeldOsiriX of Horos.
- De DICOM viewer starten door te dubbelklikken op het pictogram van de applicatie; het databasevenster wordt weergegeven.
- De patiënt afbeeldingsgegevens importeren door links-muis te klikken op "Bestand" in het bovenste dropdownmenu, en selecteer vervolgens "Importeren" → "bestand importeren". Selecteer in het bestand selector, de patiënt afbeeldingsgegevens; de naam van de patiënt en de gegevens worden getoond in het databasevenster na succesvolle importeren.
Opmerking: Van gecomprimeerde bestanden (bijvoorbeeld, .zip) of niet-gecomprimeerde mappen van DICOM-bestanden importeren is mogelijk met de bovengenoemde DICOM kijkers. - Vouw de patiënt afbeeldingenmap door links te klikken op het symbool van de driehoek aan de linkerzijde van de patiënt naam in het databasevenster. Selecteer de volgorde van de keuze van deze map (hier CISS sequence) en dubbele klik links op het openen van de bijbehorende afbeeldingsgegevens. De patiënt afbeeldingsgegevens wordt weergegeven.
- Reconstructies van de hersenzenuwen
Opmerking: vanwege de lange en niet altijd in-plane cursus van de zenuwen uit de hersenstam via de acusticus hoek (CPA) in de akoestische neusgang en naar aanleiding van de fundus van het interne auditief kanaal (IAC), de wederopbouw en de evaluatie van de de zenuw diameters en CSAs op verschillende niveaus is nodig.- Voorbereiden voor de wederopbouw van de dwarse secties op de volgende locaties in de loop van de hersenzenuwen om meetfouten schuine plakjes in de loop van de zenuw, afgeleid door het selecteren van "3D MPR" in het "3D-Viewer" dropdownmenu aan de bovenkant van het scherm; het MPR-venster wordt getoond.
- Zoomniveaus om tegemoet voor de structuren voor de gereconstrueerde (hier hersenzenuwen VII en VIII) worden door het selecteren van het zoomgereedschap (vergrootglas) uit het gebied "Muis knopfunctie wijzigen" op de werkbalk in het bovenste linker gedeelte van het MPR-venster aanpassen. Verplaats de muiscursor aan elk van de 3 vliegtuigen in het MPR-venster en zoom niveaus door links klikken en slepen met de muis (de muiscursor zal transformeren in een vergrootglas) aanpassen.
- Reconstrueren van de centrale VIII zenuw en de wederopbouw vliegtuig orthogonale ingesteld op de cursus van de zenuwen in het midden van de CPA. Controleren en aanpassen van de oriëntatie van het gereconstrueerde vliegtuig in alle 3 vliegtuigen/Vensters (het moet worden gereconstrueerd loodrecht op de richting bij het overschrijden van de zenuw teneinde gedeeltelijke volume effecten op de volgende metingen).
- Controleer voor uit het vliegtuig doorlopen van de zenuw en corrigeer de vliegtuig richting respectievelijk.
- Voor juiste vliegtuig oriëntatie, beweeg de muiscursor naar het midden van het dradenkruis as van elk vliegtuig in het MPR-venster (als correct gelegen de muiscursor zal transformeren in een hand-symbool).
- Pak het dradenkruis as in elk van de 3 vliegtuigen/windows individueel met de grab tool aangegeven door het handje en verplaats de as ongeveer naar de toegang tot de interne akoestische neusgang in elk van de 3 vliegtuigen.
- Aanpassen van de oriëntatie van de 3 assen van de zenuw cursus met de draaien-functie beschikbaar door de muis te verplaatsen naar de laterale aspecten van elke as (de juiste draaien-functie is afgebeeld door een verandering van de muiscursor in een kromlijnige pictogram). Houd vervolgens de linkermuisknop ingedrukt en sleep de muis om het aanpassen van de oriëntatie van het vliegtuig.
- De oriëntatie van het vliegtuig in alle 3 Vensters van het MPR-venster aanpassen. Wederopbouw van een vliegtuig dwars aan de VIII zenuwen cursus op het niveau van het midden van de CPA, ga naar het linker onderste venster in het MPR-venster en verplaats de muis naar het midden van het dradenkruis as, zodat de muiscursor weer in een hand-symbool transformeren zal. Klik links en sleep vervolgens het vliegtuig (oranje lijn) naar de gewenste locatie (hier, naar het midden van de CPA).
- De zoomniveaus aanpassen indien nodig met het zoomgereedschap (de muis verandert in een vergrootglas het pictogram) door links te klikken en te slepen.
- Klik met de linkermuisknop in het bovenste rechter venster van de MPR-venster selecteren van dit vliegtuig. Selecteer "File" → "exporteren" → "Exporteren naar DICOM-bestanden". In de "DICOM-Export"-venster Selecteer "volgorde:" → "Huidige afbeelding alleen" door links te klikken in de aangrenzende cirkel selector.
- Naam van de serie op de juiste manier, hier "VIII CPA". Klik vervolgens links op de "OK"-knop op de juiste lagere aspect van de DICOM-export-venster.
Opmerking: Dit zal het DICOM-export-venster sluiten, zal het gereconstrueerde beeld in de patiënt database opslaan en terug te keren naar het venster MPR.
- Controleer voor uit het vliegtuig doorlopen van de zenuw en corrigeer de vliegtuig richting respectievelijk.
- De orthogonale standpunten van de takken van VIII zenuw reconstrueren: cochleair zenuw (CN), superieure vestibularis (SVN) en inferieur vestibularis (IVN) op het niveau van de neusgang van de IAC, waar representatieve visualisatie meestal goed haalbaar is. Controleer voor uit het vliegtuig doorlopen van de zenuw en corrigeer de vliegtuig richting respectievelijk.
- Pak het dradenkruis as in elk van de 3 vliegtuigen/windows met het gereedschap van de grijper aangegeven door een hand-pictogram, verplaatsen de as naar de CN, SVN en IVN, respectievelijk op het niveau van de neusgang van de IAC en aanpassen van hun geaardheid naar de zenuw de cursus met de draaien-functie beschikbaar op de laterale aspecten van elke as afgebeeld door het pictogram van de gebogen, zoals beschreven onder stap 4.2.3.1.1 - 4.2.3.1.5.
- Exporteren en hernoem de gereconstrueerde vliegtuigen als onder stap 4.2.3.1.6 - 4.2.3.1.7.
- Reconstrueren de orthogonale standpunten van de nervus facialis (hersenzenuw VII) op het niveau van de CPA, neusgang van de IAC en maagwand van de IAC zoals beschreven onder stap 4.2.3. Controleer voor uit het vliegtuig doorlopen van de zenuw en corrigeer de vliegtuig richting respectievelijk op elk niveau van wederopbouw.
- Metingen
Opmerking: De volgende metingen uitvoeren: meten van CSA, lange diameter (LD) en loodrecht korte diameter (SD) van de nervus facialis (hersenzenuw VII) en nervus vestibulocochlearis (craniale zenuw VIII) in de gereconstrueerde dwarse beelden (Figuur 4 en Figuur 5). Aandacht besteden aan consistente windowing niveaus tussen scans om gedeeltelijke volume effecten beïnvloeden de quantificational metingen op een niet-systematische wijze te voorkomen.- Selecteer het eerder gereconstrueerde beeld van craniale zenuw VIII op het niveau van de CPA door links te klikken op het bijbehorende afbeeldingsbestand (voorheen genaamd "VIII CPA") in het databasevenster van de DICOM viewer. Opent het dubbele links te klikken op de bestandsnaam. De gereconstrueerde beeld zal in een enkel venster geopend.
- Zoom in in de structuren van de afbeelding indien nodig volgens de instructies bij stap 4.2.2. Selecteer "Lengte" door links te klikken met de muis op het driehoekige symbool naast de "Change de muis knopfunctie" in de werkbalk bovenaan het scherm. Klik met de linkermuisknop en houd de linker muisknop ingedrukt om het tekenen van een lijn van de meting voor de langste diameter van de craniale zenuw VIII; Deze meting is LD.
- Een meting loodrecht op LD voor de SD-meting uitvoeren.
Let op: De metingen worden automatisch opgeslagen als OsiriX of Horos als DCIOM viewer gebruikt.- Herhaal deze metingen van LD en SD ook in de reconstructies van de zenuw VIII op het niveau van de neusgang van de IAC door te meten in het image-bestand van de database van de afbeelding met de naam "VIII neusgang" en op het niveau van de fundus van de IAC , bestand naam "VIII fundus".
- Evalueren CSA bij voorkeur met behulp van de gesloten veelhoek regio-of-interest (ROI) voor mogelijke inhomogeneities in de omtrek van de craniale zenuw cross sectie. In de werkbalk op het bovenste gedeelte van het scherm, druk op het driehoekige symbool aan de rechterkant van het gebied "Muis knopfunctie" en selecteer "Gesloten veelhoek" (het symbool van de eerder geselecteerde lijn zal omzetten in een veelhoek).
- Een overzicht van de contour van de craniale zenuw VIII door links te klikken van meerdere keren op de grens van de zenuw. Tot slot de veelhoek dubbele klik met de linkermuisknop op het gewenste punt; de volledige omtrek wordt weergegeven.
Opmerking: Indien nodig corrigeren de positie van de punten van de veelhoek door links te klikken en te verplaatsen. - Open de eerder uitgevoerde wederopbouw van de nervus facialis op het niveau van de CPA (afbeelding bestandsnaam "VII CPA") en het uitvoeren van metingen van LD, SD, en CSA voor hersenzenuw VII volgt 4.3.1 - 4.3.5.
- De reconstructies op het niveau van de neusgang van de IAC openen en uitvoeren van metingen van LD, SD en CSA voor de CN, SVN, IVN, en craniale zenuwen VII volgt 4.3.1 - 4.3.5.
- De reconstructies op het niveau van de fundus van de IAC openen en uitvoeren van metingen van LD, SD en CSA voor de CN, SVN, IVN, en craniale zenuwen VII volgt 4.3.1 - 4.3.5.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Representative Results
Statistische analyse werd uitgevoerd met behulp van statistische analysesoftware, en twee-zijdige zelfstandige samples t-test was toegepast. Image-evaluatie werd uitgevoerd door twee lezers. Een significant verschil tussen de gemiddelden van de patiënt groep (n = 21) en gezonde controlegroep (n = 39) kan worden gevonden voor metingen van de CSA van de nervus facialis, CN, SVN en IVN (tabel 2). CSA metingen in de patiënten groep bleek aanzienlijk groter CSA waarden (Figuur 2 en Figuur 3). Evaluatie van metingen van de LD en SD toonde verschillende resultaten, afhankelijk van de plaats van meting en verschillen in LD en SD tussen de twee groepen werden gevonden. Bijvoorbeeld op het niveau van de neusgang was SD van de SVN aanzienlijk groter in de patiënten groep in vergelijking met de gezonde controlegroep, terwijl LD bleek te zijn niet significant verschillend (tabel 3 en tabel 4). Bemiddelaar gebaseerde theorieën van MD ondersteunen deze bevindingen7,15.
Figuur 1 : Endolymphatic hydrops in MRI-scans. Hoogwaardige endolymphatic hydrops van het slakkenhuis (rechte pijlen) en de vestibule (gebogen pijlen) in 3D-FLAIR (A) en 3D-Real-IR (B). Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Figuur 2 : Morfometrische evaluatie van cochleair zenuw. Aanzienlijke verschillen tussen de gemiddelde waarden en interquartile bereiken van de oppervlakte van de dwarsdoorsnede (CSA) van de nervus cochlearis werden gevonden in de patiënten groep in vergelijking met gezonde controles. De bovenste en onderste groen horizontale lijnen minimale en maximale waarden verbeelden, verbonden door de Bakkebaard. De paarse ster toont het rekenkundig gemiddelde. De groene middelste lijn geeft de mediaan. De blauwe foutbalken verbeelden 1 SD. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Figuur 3 : Morfometrische evaluatie van hersenzenuw VII. Significante verschillen van de oppervlakte van de dwarsdoorsnede (CSA) van de nervus facialis op het niveau van de acusticus hoek (CPA) werden gevonden in de patiënten groep in vergelijking met gezonde controles. De bovenste en onderste groen horizontale lijnen minimale en maximale waarden met elkaar verbonden door de Bakkebaard verbeelden. De paarse ster toont het rekenkundig gemiddelde. De groene middelste lijn geeft de mediaan. De blauwe foutbalken verbeelden 1 SD. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Figuur 4 : Meting van de oppervlakte van de dwarsdoorsnede (CSA) van de nervus cochlearis. Meting verricht bij de fundus van het interne neusgang op een gereconstrueerde slice loodrecht op de zenuw de cursus. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
Figuur 5 : Meting van de lange diameter (LD) en loodrecht korte diameter (SD) van de nervus cochlearis. Meting verricht bij de fundus van het interne neusgang op een gereconstrueerde slice loodrecht op de zenuw de cursus. Klik hier voor een grotere versie van dit cijfer.
| Heer-sequence parameters | 3D-CISS |
| TR | 5.79 ms |
| TE | 2.58 ms |
| Flip hoek | 34° |
| Gezichtsveld | 160 x 160 mm2 |
| De grootte van de matrix | 320 x 320 |
| Gemiddelden | 1 |
| Segment dikte | 0.5 mm |
Tabel 1: MRI reeks parameters. MRI reeks parameters instellen zoals beschreven met behulp van constructieve interferentie in Steady State (CISS)-techniek voor het bereiken van afbeeldingscontrast voor optimale weergave van zenuwen omgeven door cerebrospinale vloeistof sterk T2-gewogen sequentie.
Tabel 2: resultaten van de analyse van de Morfometrische van de oppervlakte van de dwarsdoorsnede metingen (CSA). Vergelijking van patiënten vs. gezonde controles meten van CSA van de 7th en 8th craniale zenuw op verschillende niveaus via hun cursus. Analyse van eenzijdig getroffen patiënten, bilateraal getroffen patiënten en gezonde controles, met inbegrip van de gemiddelde waarde en standaarddeviatie p-waarden (onafhankelijke samples t-test, patiënt groep n = 21, gezonde controles n = 39); significante resultaten met p < 0.000595 na Bonferroni correctie zijn vet gemarkeerd.
Tabel 3: resultaten van de analyse van de Morfometrische met lange diameter (LD). Vergelijking van patiënten vs. gezonde controles meten LD van de 7th en 8th craniale zenuw op verschillende niveaus via hun cursus. Analyse van eenzijdig getroffen patiënten, bilateraal getroffen patiënten en gezonde controles, met inbegrip van de gemiddelde waarde en standaarddeviatie p-waarden (onafhankelijke samples t-test, patiënt groep n = 21, gezonde controles n = 39).
Tabel 4: resultaten van de analyse van de Morfometrische met korte diameter (SD). Vergelijking van patiënten vs. gezonde controles meten SD van de 7th en 8th craniale zenuw op verschillende niveaus via hun cursus. Analyse van eenzijdig getroffen patiënten, bilateraal getroffen patiënten en gezonde controles, met inbegrip van de gemiddelde waarde en standaarddeviatie p-waarden (onafhankelijke samples t-test, patiënt groep n = 21, gezonde controles n = 39).
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Discussion
We hebben laten zien een haalbaar en toegankelijke methode voor de beoordeling van wijzigingen van de Morfometrische van de hersenzenuwen, zoals die in verschillende pathofysiologische situaties, hier in MD in vergelijking met normaal gehoor controles kunnen plaatsvinden.
Wijzigingen en probleemoplossing:
Soortgelijke metingen die hier gemeld voor de 7th en 8th craniale zenuwen kunnen worden uitgevoerd met behulp van de werknemer 3D-CISS-sequence scans voor alle andere craniale zenuwen op verschillende niveaus, zolang ze nog steeds door cerebrale vloeistof omgeven zijn, anders kan contrast problemen met de genoemde heer-scannen reeks techniek. Voor de analyse van de Morfometrische van de hersenzenuwen op niveaus waar ze zijn niet omringd door vloeistof, verandert van de heer scannen protocol verplicht worden, bijvoorbeeld, toepassing van intraveneus Gadolinium of werkgelegenheid van MRI vet-onderdrukking technieken. Metingen in orthogonale reconstructies in de loop van de zenuwen blijven verplicht.
Bij het combineren van MIJNHEER gebaseerde evaluatie van endolymphatic hydrops met Morfometrische analyse, de heer-scan kan niet alleen worden gebruikt voor het beschrijven van de anatomische veranderingen in de craniale zenuwen, maar kan ook steun bij het diagnosticeren van MD. In de toekomst kan geautomatiseerde Morfometrische analyse technieken met inbegrip van machine learning en kunstmatige intelligentie gebaseerd versnellen de evaluatie en verbetering van de samenhang van metingen en evaluaties.
In een algemene aanpak van de Morfometrische analyse van de hersenzenuwen, worden MRI-onderzoeken "native" uitgevoerd zonder het gebruik van intraveneuze of intratympanic beheer van MRI-contrastmiddelen. In het protocol werd verdunde intratympanic contrast agent toegepast om het kwantificeren van de ernst van de endolymphatic hydrops die zich voordoen in de MD, relevant is voor de diagnose van de ziekte. De kleine hoeveelheid en kleine concentratie van contrast Gadolinium gebaseerde agent via toepassing van de intratympanic in deze studie toont niet effecten op kwantitatieve metingen van signaal intensiteiten van de cerebrospinale vloeistof of de zenuwen bij het vergelijken van de zieke zijde en contralaterale zijde bij MD-patiënten, een bevinding bevestigd door andere studies. Signaal intensiteit, beeldkwaliteit en contrast verschillen niet bij het vergelijken van sterk T2-gewogen beelden van Gadolinium-geïnjecteerd patiënten met beelden van de niet-ingespoten besturingselementen16. De effecten van de contrast-agent op de Morfometrische metingen doen daarom niet een rol spelen. Tot op vandaag werd geen bewijzen gevonden dat Gadolinium een rol op de hersenen of hersenzenuwen met betrekking tot wijzigingen van volume spelen kan. Echter contrast de effecten op lange termijn van Gadolinium agenten op hersenzenuwen overblijfselen worden bestudeerd. Intratympanic toepassing van Gadolinium in gezonde controles blijft onethisch en daarom in de normale hoorzitting patiënten in deze studie was niet uitgevoerd.
Toekomstige toepassingen:
De afgebeelde methode geschikt is voor de vergelijking van Morfometrische veranderingen in de craniale zenuwen in een zeer grote verscheidenheid aan ziekten en in verschillende neurale structuren. Toekomstige overdracht van de methode voor de evaluatie van Morfometrische veranderingen in de craniale zenuwen bvin chronische pijn, ziekte van Alzheimer en multiple sclerose (MS) en vergelijken van deze bevindingen in kennis gezonde controles is haalbaar.
Kritische stappen binnen het Protocol en de beperkingen van de techniek:
Bij de beoordeling van Morfometrische parameters met behulp van de beschreven technieken, consistente windowing niveaus binnen de scans en/of laat de metingen die worden uitgevoerd door twee of meer lezers. Om te vermijden tussen rater variabiliteit, laat elke lezer evalueren van alle scans. Met behulp van de dikte van de dunne segment en segment richting loodrecht op het verloop van de hersenzenuwen is verplicht, in de hele loop van de zenuwen. Bij het vergelijken van verschillende onderzoeken uitgevoerd op verschillende heer-scanners, dient te worden geoordeeld dat verschillen in de parameters van de scan van de heer leiden verschillen in gedeeltelijke volume effecten, alsmede verschillen ten aanzien van afbeelding contrasten en beeldkwaliteit tot kunnen. De niveaus op welke Morfometrische analyse in de loop van de hersenzenuwen werd uitgevoerd in verschillende studies moeten worden overwogen bij het vergelijken van studies.
Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.
Disclosures
De auteurs hebben niets te onthullen.
Acknowledgments
Robert Gürkov ontvangen fondsen van het Duitse ministerie van onderzoek en onderwijs goedgekeurd, Grant nr. 01 EO 0901.
Materials
| Name | Company | Catalog Number | Comments |
| 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, Suppl 1 71-81 (2016).
- Plontke, S. K., Gurkov, R.
- 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, Suppl 1 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, Suppl 1 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).
