Imaging quantitativo delle strutture spinali cervicali - lo studio pilota DISC - (DISC)

MOTIVAZIONE:

La malattia degenerativa del disco cervicale (CDDD) è la conseguenza della degenerazione dei dischi e delle articolazioni intervertebrali e può provocare la compressione della radice del nervo cervicale che porta a sintomi clinici di radicolopatia, compressione del midollo spinale con sintomi di mielopatia o una combinazione di entrambi. L'incidenza della CDDD aumenta con l'invecchiamento della popolazione e, di conseguenza, nei prossimi anni si prevede un aumento significativo degli interventi chirurgici per CDDD sintomatico. Pertanto, la decisione e la tempistica ottimale dell'intervento chirurgico rimangono impegnative.

Attualmente, la decisione per l'intervento chirurgico nei pazienti con CDDD sintomatico è correlata ai sintomi, nonché alla posizione e alle dimensioni dell'ernia del disco sulla risonanza magnetica convenzionale (MRI). Tuttavia, la risonanza magnetica convenzionale consente solo una valutazione morfologica qualitativa, lasciando spazio all'interpretazione soggettiva individuale. Inoltre, le ernie del disco alla risonanza magnetica convenzionale si riscontrano frequentemente in individui asintomatici, mentre, negli individui sintomatici, il tipo e l'entità dell'ernia del disco non sono correlati alla gravità dei sintomi. Nel complesso, lo standard attuale che utilizza la risonanza magnetica convenzionale non può prevedere in modo ottimale la risposta alla chirurgia per i pazienti con CDDD sintomatico.

L'imaging quantitativo viene rapidamente riconosciuto come un supplemento alla risonanza magnetica convenzionale e si riferisce alla misurazione diretta delle proprietà fisiche del tessuto. Queste nuove tecniche sono promettenti, poiché non sono invasive e potrebbero potenzialmente aiutare a determinare i limiti oggettivi per mettere in scena l’ernia del disco. L'imaging del tensore di diffusione (DTI) è una delle tecniche quantitative più studiate e consente la valutazione dei cambiamenti microstrutturali. La metrica dell'anisotropia frazionaria (FA) DTI si è dimostrata un biomarcatore valido per il recupero dopo l'intervento chirurgico nella mielopatia cervicale e per la selezione chirurgica nella radicolopatia lombare. Inoltre, la recente introduzione del DTI zoomato (z-DTI) potrebbe portare a una maggiore precisione dell'immagine, sebbene si sia dimostrato fattibile nella colonna cervicale.

Inoltre, il midollo spinale cervicale e le sue radici nervose sono altamente vascolarizzati e la loro perfusione potrebbe essere compromessa dalla compressione correlata all'ernia del disco. Utilizzando la tecnica di perfusione endogena Arterial Spin Labeling (ASL), nonché tecniche di perfusione basate sul contrasto come il contrasto di suscettibilità (DSC) e il contrasto dinamico potenziato (DCE), è possibile stimare il grado di ischemia, l'ipossia e l'aumento del segnale. L'ASL è stata studiata due volte per la mappatura della perfusione del midollo spinale e la DSC si è dimostrata fattibile nella colonna vertebrale di partecipanti sani e di pazienti con mielopatia cervicale. Inoltre, è stato osservato un aumento del segnale per il DCE nei dischi degenerativi della colonna lombare. Per quanto a nostra conoscenza, non sono stati condotti studi per valutare la perfusione delle radici dei nervi cervicali, che sono compromesse nella radicolopatia cervicale dovuta alla CDDD.

Oltre alla microstruttura e alla perfusione, le proprietà viscoelastiche delle strutture spinali cervicali possono cambiare in relazione alla compressione correlata all'ernia del disco. Pertanto, sarebbe interessante studiare proprietà meccaniche come rigidità e viscosità, che possono essere misurate con la Tomo-MRElastografia (TMRE). Per quanto ne sappiamo, nessuno studio precedente ha valutato i dischi intervertebrali cervicali e le strutture spinali utilizzando la TMRE, rendendo questo un primo studio promettente.

Infine, l'imaging è una questione relativamente dispendiosa in termini di tempo e l'inclusione di sequenze aggiuntive non farà altro che aumentarne la durata. Pertanto, si stanno sviluppando diversi metodi per eseguire l'imaging in modo più efficiente. Un nuovo metodo è la risonanza magnetica sintetica (SyMRI). I vantaggi della SyMRI sono un tempo di acquisizione ridotto, la possibilità di eseguire la segmentazione automatica dei tessuti, la stima del volume e l'acquisizione di parametri quantitativi. La SyMRI è stata studiata una volta nella colonna vertebrale e sono state riscontrate differenze significative nei valori quantitativi del disco intervertebrale in relazione allo stato di idratazione del disco.

Poiché negli studi precedenti nessuna singola misurazione ha dimostrato di essere lo standard d’oro, è probabile che sia necessaria una combinazione di misurazioni per l’applicazione clinica. Pertanto, lo scopo di questo studio pilota è quello di esplorare un approccio MRI quantitativo multiparametrico che includa z-DTI, ASL, DSC, DCE, TMRE e SyMRI per misurare i dischi intervertebrali cervicali, il midollo spinale e le sue radici nervose.

OBIETTIVO:

Questo studio sarà composto da tre parti. L'obiettivo principale della parte 1 è valutare la fattibilità delle sequenze MRI quantitative (ad es. z-DTI, ASL, DSC, DCE, TMRE e SyMRI) per la valutazione delle strutture spinali cervicali (ad es. dischi intervertebrali, midollo spinale e radici nervose) in partecipanti sani e pazienti con CDDD sintomatico. L'obiettivo principale della parte 2 è determinare una correlazione tra le sequenze MRI quantitative delle strutture spinali cervicali e l'esito clinico nei pazienti con CDDD sintomatico. Infine, lo scopo principale della parte 3 è stabilire una correlazione tra sequenze MRI quantitative delle strutture spinali cervicali e trattamento chirurgico entro 6 mesi dal follow-up.

PROGETTAZIONE DELLO STUDIO:

Uno studio pilota prospettico.

POPOLAZIONE IN STUDIO:

La popolazione in studio è composta da partecipanti sani e pazienti con CDDD sintomatico con radicolopatia, mielopatia o radicolomielopatia. Saranno inclusi partecipanti sani di pari età. I partecipanti non hanno precedenti di ernia del disco cervicale o chirurgia cervicale, una conoscenza sufficiente della lingua olandese e nessuna controindicazione per una scansione MRI.

INTERVENTO:

Tutti i partecipanti saranno sottoposti a diverse sequenze MRI, utilizzando uno scanner MRI Siemens 3T all'avanguardia disponibile presso l'UMCG. Innanzitutto, tutti i partecipanti (partecipanti sani e pazienti con CDDD sintomatico) vengono sottoposti a un esame neurologico di base. Inoltre, i partecipanti compilano i seguenti questionari: Neck Disability Index (NDI), Visual Analogue Scale (VAS) per il dolore al braccio e al collo, Associazione ortopedica giapponese modificata (mJOA), grado Nurick, EuroQol 5-Dimension 5-Level (EQ-5D -5L), Work Ability Single Item (WAI-SI) e Central Sensitization Inventory (CSI). Tutti i partecipanti vengono sottoposti a scansione MRI: localizzatore e anatomico pesato in T2 (MRI convenzionale), z-DTI, ASL, DSC, DCE, TMRE e SyMR. Il tempo totale di scansione sarà di circa 40 minuti. Per la valutazione della riproducibilità, 10 partecipanti sani e 10 pazienti verranno scansionati 2 volte in giorni/orari diversi. I pazienti con CDDD sintomatico verranno sottoposti ad un'altra visita di studio dopo 6 mesi di follow-up per valutare il loro stato di trattamento (aver subito un intervento chirurgico sì/no; in caso sì anche le caratteristiche dell'intervento), compilare i questionari sopra menzionati e sottoporsi a una risonanza magnetica. con sequenze aggiuntive.

PARAMETRI/ENDPOINT PRINCIPALI DELLO STUDIO:

Gli endpoint primari sono la fattibilità tecnica e la ripetibilità delle sequenze MRI quantitative (ad es. z_DTI, ASL, DSC, DCE, TMRE e SyMRI) delle strutture spinali cervicali (ad es. dischi intervertebrali, midollo spinale e radici nervose) in partecipanti sani e pazienti con CDDD sintomatico. Inoltre, verrà determinata una correlazione tra sequenze MRI quantitative delle strutture spinali cervicali e compromissione clinica nei pazienti con CDDD sintomatico. La compromissione clinica sarà misurata con il Neck Disability Index (NDI) per la radicolopatia cervicale, il punteggio modificato dell'associazione ortopedica giapponese (mJOA) per la mielopatia cervicale e l'NDI nonché mJOA per la radicolomielopatia.

NATURA ED ESTENSIONE DEGLI ONERI E DEI RISCHI ASSOCIATI ALLA PARTECIPAZIONE, AI BENEFICI E ALLA RELAZIONE CON IL GRUPPO:

Tutti i partecipanti (sani e pazienti) avranno bisogno di una scansione MRI convenzionale con sequenze MRI quantitative, che richiederà circa 40 minuti. La maggior parte delle sequenze MRI utilizzate in questo studio non sono invasive e non comportano alcuna radiazione ionizzante. Tuttavia, DSC e DCE richiedono la somministrazione di un bolo di contrasto. L'agente di contrasto che verrà utilizzato è Dotarem. Senza controindicazioni alla risonanza magnetica o al mezzo di contrasto la salute non è in pericolo. Esiste un rischio complessivamente trascurabile per i partecipanti, secondo la checklist di classificazione del rischio della NFU. Pertanto, i ricercatori possono concludere che questo studio è uno studio a basso rischio.