Můžeme použít klidovou fMRI a CSD vláknovou traktografii pro předchirurgické mapování?

Tato studie si klade za cíl prospektivně prozkoumat a ověřit použití funkční MRI v klidovém stavu (rs-fMRI) a zobrazování s vysokým úhlovým rozlišením (HARDI), zejména traktografie s omezenou sférickou dekonvolucí (CSD), v předchirurgickém funkčním a strukturálním mapování mozku pro účely neurochirurgické plánování, navigace a hodnocení rizik. Hlavním cílem je určit, zda rs-fMRI a CSD traktografie jsou schopny nahradit úkolově založenou fMRI (tb-fMRI) a vláknovou traktografii (FT) založenou na difúzním tenzorovém zobrazování (DTI) pomocí algoritmu kontinuálního sledování (FACT) pro mapování senzoricko-motorických, jazykových, vizuálních a také vyšších kognitivních funkčních a strukturálních sítí mozku u pacientů s mozkovou patologií přístupných k chirurgické intervenci. Tato výzkumná otázka bude zkoumána získáním tb-fMRI a rs-fMRI, stejně jako HARDI dat pro pacienty před operací. Rutinní pracovní postup předchirurgického plánování a hodnocení rizik pomocí tb-fMRI a DTI FT bude dodržován a použit pro počáteční plánování. Předchozí studie odhalily vysoký stupeň shody mezi rs-fMRI a tb-fMRI[1]-[5] a také mezi CSD a DTI FT[6]-[8], ale takové závěry vyvodily z relativně malých velikostí vzorků. Cílem je začlenit výsledky rs-fMRI a CSD do procesu předchirurgického plánování, i když s větší vahou výsledkům tb-fMRI a DTI. Studijní populace bude tvořit 10 normálních kontrol pouze pro účely optimalizace MR zobrazení, 150 předchirurgických pacientů ze zobrazovacího oddělení UZ Leuven bez ohledu na přesný typ patologie (prostor zabírající léze, epilepsie, cévní malformace atd.).

Protože tb-fMRI byla dříve ověřena oproti zlatému standardu funkčního mapování, elektrické kortikální stimulaci (ECS), zatímco rs-fMRI byla dříve ověřena proti tb-fMRI. Totéž bylo provedeno při srovnání DTI a CSD. Pokud je nám však známo, srovnávací studie s tak velkou a různorodou studijní populací pokoušející se křížově ověřit všechny tyto modality oproti zlatému standardu ještě nebyla provedena.

Kdykoli to bude možné, budou použity metody zrychlení pořízení obrazu, jako je paralelní zobrazování (PI), simultánní pořízení více řezů (SMS) a komprimované snímání (CS). Tyto metody urychlení lze potenciálně využít ke zlepšení kvality dat fMRI a dMRI a také ke zkrácení doby akvizice. V případě fMRI lze PI a SMS použít ke zvýšení časového rozlišení, poměru časového signálu k šumu a dokonce i prostorového rozlišení. dMRI těží z těchto technik zvýšením směrového a/nebo prostorového rozlišení.