A nyaki gerincvelő nagy felbontású diffúziós tenzoros képalkotása (DTI) a gerincvelői sérülés (SCI) helyzetében

A gerincvelő sérülése (SCI) trauma, valamint degeneratív állapotok, például nyaki spondyloticus myelopathia (CSM) következménye lehet. Mindkettő nagy hatással van az érintett személy testi és lelki egészségére. A CSM tünetei közé tartozik a karok vagy lábak gyengesége, a járás és az egyensúly nehézségei, a kézügyesség elvesztése, valamint a bél- vagy hólyagműködési zavarok. A traumás gerincvelő-sérülés gyakran magában foglalja a fehérállományi traktusok károsodását, ami visszafordíthatatlan funkcionális hiányosságokhoz, például paraplégiához vagy quadriplegiához vezet.

Bár a jelenlegi diagnosztikai képalkotás a gerinccsatorna anatómiájának igen specifikus paramétereit képes feltárni, a gerincvelő funkcionális anatómiája továbbra sem ismert. A hasonló diagnosztikai leletekkel rendelkező betegek klinikailag eltérőek lehetnek, sok betegnél csak minimális tünetek jelentkeznek, míg mások súlyosan cselekvőképtelenné válhatnak. A hagyományos MRI-módszerek, mint például a T1/T2 súlyozott MRI, könnyen azonosíthatják a károsodás területét, és a gerincvelő szövetének maradandó elváltozásait ábrázolhatják. A hagyományos MRI-módszerek azonban korlátozottak abban, hogy a képalkotó eredményeket korrelálják a gerincvelő-sérülésből származó rövid és hosszú távú funkcionális kimenetelekkel. A DTI javíthatja a hagyományos MRI képalkotást azáltal, hogy információt nyújt a szövetek mikrostruktúrájáról, és különösen alkalmas lehet a rostpályák integritásának értékelésére SCI-ben.

A diffúziós tenzoros mágneses rezonancia képalkotás (DTI) egy új technika, amely rendkívül érzékeny a fehérállományi traktusok integritásának kimutatására. Bár a DTI-ből származó információkat felhasználták az agy fehérállomány-rendellenességeire, a gerincvelő in vivo DTI-je számos kihívást jelentett. A gerincvelő kis mérete és a fehérállományi traktusok szoros tömítése miatt nagyon nagy képfelbontásra van szükség ezeknek az egyes traktusoknak a megjelenítéséhez. A gerincvelő kis keresztmetszeti területének leképezéséhez szükséges felbontást nehéz elérni a legszélesebb körben használt DTI szekvenciákkal. A mai napig a DTI mérési jelentések kimutatták a DTI gyakorlati alkalmazását a nyaki gerincvelőben, korlátozott térbeli felbontással, 8 mm3 és 16 mm3 között.

A gerincvelő nagy felbontású DTI-jének elérése érdekében két új képalkotó technikát fejlesztettek ki a nagy felbontású in vivo DTI klinikai 3T MRI rendszeren (Trio, Siemens Medical Solution, Erlangen Németország): 2D singleshot Interleaved Multiple Inner Volume DWEPI (ss-IMIV-DWEPI) és 3D singleshot DW STimulated EPI (3D ss-DWSTEPI). Ezek az optimalizált DTI impulzusszekvenciák jellemzően körülbelül 2,0 vagy 1,253 mm3 térbeli felbontást értek el a klinikailag elérhető képalkotási időn belül (~5 perc). A szekvenciákat kifejezetten a nyaki gerincvelő nagy felbontású DTI-hez tervezték. Ex vivo gerincvelő mintákon, valamint egészséges önkéntesek és sclerosis multiplexben szenvedő betegek egy kis csoportján alkalmazták őket.