DTT:n käyttö kasvojen hermon sijainnin määrittämiseen vestibulaarisissa schwannomissa

TAUSTA JA PERUSTELUT Vestibulaariset schwannoomat (VS) ovat ääreishermon tuppikasvaimia, jotka johtuvat vestibulokokleaarisesta hermosta, joka tulee ulos aivorungosta aivojen tyvestä ja menee sisäkorvan rakenteisiin kallon sisällä olevan pienen luisen kanavan kautta (sisäinen kuulokanava). ). VS muodostaa 8 % (Johnson J et al.) kallonsisäisistä kasvaimista, ja vaikka nämä kasvaimet ovat hyvänlaatuisia, ne voivat kasvaa aiheuttaen useita mahdollisesti heikentäviä oireita, mukaan lukien kuulon heikkeneminen, huimaus, tinnitus, kasvojen halvaus ja aivokalvontulehdus. Lisäksi suuret kasvaimet voivat aiheuttaa aivorungon puristumista, jolla voi joissain tapauksissa olla hengenvaarallisia seurauksia (Johnson J et al.). Siksi potilaille, joilla on diagnosoitu suurempia kasvaimia (> 1,5 cm:n ekstrameataalinen komponentti), tarjotaan usein kirurgista resektiota (toisin kuin konservatiivista hoitoa tai stereotaktista radiokirurgiaa). Kirurgisten tekniikoiden parantuessa leikkauksen tavoite on laajentunut kattamaan kasvaimen poistamisen lisäksi myös VS:n aiheuttamien hermojen toiminnan säilyttämisen. Erityisesti kirurgisella resektiolla pyritään säilyttämään kasvohermon toiminta, joka vastaa kasvojen ilmeen lihasten hermotuksesta ja joka kulkee vestibulokokleaarisen hermon rinnalla ja jota VS usein siirtää ja litistää. Koska kasvohermo on rinnakkain, se on suuressa loukkaantumisriskissä leikkauksen aikana. Kasvohermon vamma (ja siitä johtuva heikentävä kasvojen heikkous tai halvaus) on vakava mahdollinen riski vestibulaarisen schwannoma (VS) -leikkaukseen. Tällä hetkellä ainoa keino välttää hermovaurioita on kuitenkin huolellisen kirurgisen tekniikan ja kasvohermomonitorin (laite, joka voi havaita kasvolihasten toimintaa, kun sitä stimuloi kirurgin pitämä koetin) yhdistelmä. tästä huolimatta kasvohermovaurioita voi silti esiintyä. Itse asiassa, ennen kuin kirurgi aloittaa toimintansa, kasvohermon kulkua ei tunneta. Sampath et al.:n suuressa sarjassa (> 1000 kirurgista tapausta) kasvohermon asento löydettiin yleisimmin kasvaimen etummaisesta keskiosasta; kuitenkin pienemmässä osassa tapauksia hermo sijaitsi yhdessä seitsemästä lisäpaikasta (Sampath et ai.). Tästä seuraa, että kasvohermon kulun ennen leikkausta havaitseminen ja tunnistaminen olisi erittäin hyödyllistä ohjaamaan leikkausta ja vähentämään mahdollista hermosoluvamman riskiä.

Nyt on olemassa potentiaalinen keino ei-invasiivisesti tunnistaa kasvohermon kulku käyttämällä kehittyneitä magneettikuvauksen (MRI) sovelluksia. Tämä sisältää diffuusiotensoritraktografiana (DTT) tunnetun tekniikan käyttämisen, jolla on kyky havaita diffuusion suunta (vektori) tietyssä kudostilavuudessa (vokselissa) (Mukherjee et ai.). Näitä tietoja voidaan myöhemmin käyttää paljastamaan rakenteita, kuten hermosäikeittejä, jotka on järjestetty tiettyjä vektoreita pitkin, mikä mahdollistaa niiden erottamisen ympäröivästä kudoksesta (Cauley et ai.). Tätä ei voida saavuttaa käyttämällä standardeja MRI-sekvenssejä, joissa litistynyt hermo tulee usein erottamattomaksi viereisestä VS: stä. Koska MRI edustaa nykyistä keinoa VS:n diagnosoinnissa ja karakterisoinnissa, ylimääräisen DTT-sekvenssin lisääminen potilaan skannaukseen ei ole onneksi merkittävää taakkaa (vain noin 10 minuuttia lisäaikaa DTT-tietojen hankkimiseen).

Useat ryhmät (Choi et al., Taoka et ai., Gerganov et ai., Zhang et ai. ja Song et ai.) ovat käyttäneet DTT:tä VS-potilaiden kasvohermon etenemisen määrittämiseen, ja suurin osa on raportoinut suuresta menestyksestä (> 90% yhtäpitä leikkauslöydösten kanssa). Kuitenkin monet näistä tutkimuksista käyttivät "determinististä" DTT:tä, jolla on haittoja, jotka rajoittavat sen luotettavuutta monimutkaisen geometrian omaavien pienten kuitujonojen asettamisessa. Erityisesti se ei pysty seuraamaan tarkasti kuituja, jotka ylittävät, jakautuvat tai sulautuvat, koska tekniikka olettaa, että vierekkäisillä vokseleilla on samanlaiset vektorit. Näiden rajoitusten voittamiseksi ehdotamme uudemman "todennäköisyyspohjaisen" DTT-tekniikan käyttöä, joka laskee vektorin jokaiselle analysoitavalle vokselille. Siksi sillä on kyky ottaa huomioon monimutkaiset geometriat, kuten ne, jotka kohtaavat kasvohermossa, erityisesti silloin, kun kasvainkudos vääristää voimakkaasti sen kulkua. Zolal et ai. käytti tätä tekniikkaa 21 VS-potilaalla, mikä johti 81 %:iin kasvohermon asennon ja 33 %:n yhteensopivuuteen sisäkorvahermon kohdalla (Zolal et al.). Tällä alalla tarvitaan kuitenkin jatkuvasti lisätutkimuksia.

Tämä projekti pyrkii selventämään todennäköisyyspohjaisen DTT:n tarkkuutta, toistettavuutta ja käytännöllisyyttä kasvohermon paikantamisessa ennen leikkausta. Jos tekniikka osoittautuu oikeaksi, se saattaa auttaa ennen leikkausta suunniteltaessa ja välttämään kasvohermovauriot VS-leikkauksen aikana. Lisäksi projekti pyrkii selventämään asiaan liittyviä käytännön kysymyksiä; erityisesti tarkkailijoiden välinen / tarkkailijan sisäinen vaihtelu (ts. ovatko lukuradiologit samaa mieltä keskenään ja itsensä kanssa DTT-kuvia analysoidessaan), voidaanko kasvohermon asento osittain päätellä tavanomaisista sekvensseistä (vertaamalla tätä DTT:hen) ja onko vierekkäiset hermot (kuten vestibulokokleaarinen hermo) tunnistettavissa, mikä voi edelleen auttaa leikkausta edeltävässä suunnittelussa.

HYPOTEESI:

Oletetaan, että leikkausta edeltävä edistynyt probabilistinen diffuusiotensoritraktografia (DTT) osoittaa tarkasti kasvohermon sijainnin suhteessa vestibulaarisen schwannooman lihan ulkopuoliseen osaan. Tarkkuuden ehdotetaan olevan parempi kuin aikaisemmissa tutkimuksissa, joissa determinististä DTT:tä on käytetty osoittamaan kasvohermon sijainti. Tämä leikkausta edeltävä kartoitus voi vähentää kasvohermovaurioiden määrää vestibulaarisen schwannoomaleikkauksen aikana ja mahdollistaa kasvaimen lisääntyneen resektion.

SUUNNITTELU:

Prospektiivinen kohorttihavaintotutkimus.

Katso tutkimuskelpoisuus ja tulosmittaukset asiaankuuluvista osioista.

KUVA-ANALYYSI

MRI Tavallisen kuvantamisarvioinnin lisäksi kuva-analyysi suoritetaan offline-tilassa käyttämällä MRTrix 3.0:aa (www.mrtrix.org) tensoritodennäköisyystilassa. Yhden tai useamman kallon hermoradan läsnäolo määräytyy niiden johdonmukaisen kuvauksen perusteella niiden systemaattisen kyselyn jälkeen vaihtelevilla anisotropiakynnyksillä. Kallohermon asennon laadullinen arviointi suoritetaan jakamalla ekstrameataalisen vestibulaarisen schwannooman ympärysmitta segmentteihin. Arvioinnin suorittaa kaksi tarkkailijaa.

Viitestandardi:

Kasvohermon asento suhteessa vestibulaarisen schwannooman lihan ulkopuoliseen osaan arvioidaan leikkauksessa, ja se saavutetaan jakamalla ekstrameataalisen vestibulaarisen schwannooman ympärysmitta useisiin segmentteihin samalla tavalla kuin edellä. Tämä arvio tehdään riippumatta leikkausta edeltävän todennäköisyyspohjaisen DTT:n tuloksista (tiedot tallentava neurokirurgi on sokea DTT-löydöksille).

TILASTOTIEDOT

Näytteen kokolaskenta:

Tehon laskenta perustuu otoskokoon 32, olettaen, että todellinen kappa-kerroin on 0,9; 95 %:n luottamusvälin leveys on 0,26 (0,77 - 1,03). Luku (32) kuvastaa myös tapausten määrää, jotka odotamme rekrytoivan 2–3 vuoden aikana.