High-Resolution Diffusion Tensor Imaging (DTI) af den cervikale rygmarv i forbindelse med rygmarvsskade (SCI)

Rygmarvsskade (SCI) kan skyldes traumer såvel som degenerative tilstande, såsom cervikal spondylotisk myelopati (CSM). Begge har en dyb indvirkning på det berørte individs fysiske og mentale sundhed. Symptomerne på CSM kan omfatte svaghed i arme eller ben, besvær med gang og balance, tab af fingerfærdighed i hænderne og dysfunktion af tarm eller blære. Traumatisk rygmarvsskade omfatter ofte skader på hvide substanser, hvilket resulterer i irreversible funktionelle mangler såsom paraplegi eller quadriplegi.

Selvom den nuværende diagnostiske billeddannelse kan afsløre meget specifikke parametre for rygmarvskanalens anatomi, forbliver den funktionelle anatomi af rygmarven ukendt. Patienter med lignende diagnostiske fund kan variere klinisk, hvor mange patienter har minimale eller ingen symptomer, mens andre kan være alvorligt uarbejdsdygtige. Konventionelle MRI-metoder, såsom T1/T2-vægtet MRI, kan let identificere skadeområdet og kan afbilde permanente ændringer i rygmarvsvævet. Imidlertid er konventionelle MR-metoder begrænset i deres evne til at korrelere billeddiagnostiske fund med kort- og langsigtede funktionelle resultater fra rygmarvsskade. DTI har potentialet til at forbedre konventionel MRI-billeddannelse ved at give information om vævsmikrostruktur og kan være særligt velegnet til at vurdere integriteten af ​​fiberkanaler i SCI.

Diffusionstensor magnetisk resonansbilleddannelse (DTI) er en ny teknik, der er meget følsom til at detektere integriteten af ​​hvide stof-kanaler. Selvom information opnået fra DTI er blevet brugt til abnormiteter i hvidt stof i hjernen, har DTI af rygmarven in vivo givet mange udfordringer. Den lille størrelse af rygmarven og den tætte pakning af dens hvide stofkanaler kræver en meget høj billedopløsning for at visualisere disse individuelle kanaler. Den opløsning, der kræves for at afbilde det lille tværsnitsareal af rygmarven, har været vanskelig at opnå ved brug af de mest udbredte DTI-sekvenser. Til dato har DTI-målingsrapporter vist en praktisk anvendelse af DTI på den cervikale rygmarv med begrænsede rumlige opløsninger fra 8 mm3 til 16 mm3.

For at opnå høj opløsning DTI af rygmarven er to nye billeddannelsesteknikker til høj opløsning in-vivo DTI på et klinisk 3T MR-system (Trio, Siemens Medical Solution, Erlangen Tyskland) blevet udviklet: 2D singleshot Interleaved Multiple Inner Volume DWEPI (ss-IMIV-DWEPI) og 3D singleshot DW-stimuleret EPI (3D ss-DWSTEPI). Disse optimerede DTI-pulssekvenser har typisk opnået ca. 2,0 eller 1,253 mm3 rumlig opløsning inden for en klinisk opnåelig billeddannelsestid (~5 min.). Sekvenserne er designet specielt til højopløsnings DTI af cervikal rygmarv. De er blevet anvendt på rygmarvsprøver ex vivo såvel som på en lille gruppe raske frivillige og multipel sklerosepatienter.