Difúzní tenzorové zobrazení s vysokým rozlišením (DTI) krční míchy při poranění míchy (SCI)

Poranění míchy (SCI) může být důsledkem traumatu, stejně jako degenerativních stavů, jako je cervikální spondilotická myelopatie (CSM). Oba mají hluboký dopad na fyzické a duševní zdraví postiženého jedince. Příznaky CSM mohou zahrnovat slabost paží nebo nohou, potíže s chůzí a rovnováhou, ztrátu obratnosti rukou a dysfunkci střev nebo močového měchýře. Traumatické poranění míchy často zahrnuje poškození drah bílé hmoty, které má za následek nevratné funkční deficity, jako je paraplegie nebo kvadruplegie.

Ačkoli současné diagnostické zobrazování může odhalit vysoce specifické parametry anatomie míšního kanálu, funkční anatomie míchy zůstává neznámá. Pacienti s podobnými diagnostickými nálezy se mohou klinicky lišit, přičemž mnoho pacientů má minimální až žádné příznaky, zatímco jiní mohou být vážně neschopní. Konvenční metody MRI, jako je T1/T2 vážená MRI, mohou snadno identifikovat oblast poškození a mohou zobrazit trvalé změny v míšní tkáni. Konvenční metody MRI jsou však omezené ve své schopnosti korelovat zobrazovací nálezy s krátkodobými a dlouhodobými funkčními výsledky poranění míchy. DTI má potenciál zlepšit konvenční zobrazování MRI tím, že poskytuje informace o mikrostruktuře tkáně a může být zvláště vhodné pro hodnocení integrity vláknitých traktů v SCI.

Difúzní tenzorové zobrazování magnetickou rezonancí (DTI) je nová technika, která je vysoce citlivá při detekci integrity traktů bílé hmoty. Ačkoli informace získané z DTI byly využity pro abnormality bílé hmoty v mozku, DTI míchy in vivo přineslo mnoho problémů. Malá velikost míchy a těsné uspořádání jejích drah bílé hmoty vyžaduje velmi vysoké rozlišení obrazu pro vizualizaci těchto jednotlivých drah. Rozlišení potřebné pro zobrazení oblasti malého průřezu míchy bylo obtížné dosáhnout pomocí nejrozšířenějších sekvencí DTI. Zprávy o měření DTI dosud prokázaly praktickou aplikaci DTI na krční míchu s omezeným prostorovým rozlišením od 8 mm3 do 16 mm3.

Pro dosažení vysokého rozlišení DTI míchy byly vyvinuty dvě nové zobrazovací techniky pro vysoké rozlišení in-vivo DTI na klinickém 3T MRI systému (Trio, Siemens Medical Solution, Erlangen Německo): 2D singleshot Interleaved Multiple Inner Volume DWEPI (ss-IMIV-DWEPI) a 3D singleshot DW STimulated EPI (3D ss-DWSTEPI). Tyto optimalizované pulzní sekvence DTI typicky dosáhly prostorového rozlišení přibližně 2,0 nebo 1,253 mm3 v klinicky dosažitelné době zobrazování (~5 minut). Sekvence byly navrženy speciálně pro DTI krční míchy s vysokým rozlišením. Byly aplikovány na vzorky míchy ex vivo, stejně jako na malou skupinu zdravých dobrovolníků a pacientů s roztroušenou sklerózou.