Śledzenie włókien istoty białej i ocena integralności istoty białej w szyjnym rdzeniu kręgowym

Śledzenie włókien istoty białej może stanowić nowe narzędzie do oceny integralności uszkodzonych dróg ruchowych w odcinku szyjnym kręgosłupa. Dostarcza informacji o kierunkach włókien, których nie daje konwencjonalny MRI. Śledzenie włókien istoty białej w mózgu jest wykorzystywane w kilku instytucjach, w tym w naszej uczelni medycznej, do przedoperacyjnego planowania wycięcia guza. Wierzymy, że techniczne i kliniczne doświadczenie zdobyte w przypadku mózgu można zastosować również do śledzenia włókien w odcinku szyjnym kręgosłupa. Śledzenie włókien istoty białej w odcinku szyjnym kręgosłupa ma kilka ważnych zastosowań klinicznych:

• Lepsze zrozumienie związku między nieprawidłową anatomią kręgosłupa szyjnego a wpływem na włókna byłoby pomocne w określeniu najlepszego leczenia dla konkretnego pacjenta. Może być w stanie określić wskazania i rolę chirurgicznej dekompresji i stabilizacji w oparciu o wymierne i powtarzalne dane uzyskane za pomocą tej nowej technologii obrazowania.
• Może to pomóc chirurgowi w określeniu, jaki rodzaj dostępu chirurgicznego wybrać (operacja przednia lub tylna, w zależności od stopnia ucisku / uderzenia we włókna nerwowe).
• Korelacja między ilościowymi pomiarami dyfuzji a uszkodzeniem rdzenia kręgowego może być wykorzystana do monitorowania odpowiedzi na leczenie i dlatego może być ważnym parametrem do śledzenia przez klinicystów.
• Śledzenie włókien istoty białej może również pomóc w określeniu patofizjologii leżącej u podstaw mielopatii spondylotycznej szyjki macicy. Obecnie toczy się debata, czy mielopatia kręgosłupa szyjnego jest spowodowana głównie kompresyjnym zwężeniem kanału kręgowego, co może prowadzić do ogniskowego niedokrwienia i uszkodzenia tkanek, czy też nadmierny ruch spowodowany spondylozą szyjną powoduje zwiększone obciążenie i ścinanie aksonów rdzenia kręgowego powodując uraz (Henderson i in., Neurosurgery 56(5):1101-13, 2005). Jeśli to drugie jest poprawne, można by się spodziewać zmian dyfuzyjnych wzdłuż przebiegu ścieżek istoty białej powyżej i poniżej zmian spondylotycznych.

Najpierw zbadamy pulę 15 normalnych osób kontrolnych, aby udoskonalić nasze narzędzia do gromadzenia i przetwarzania danych oraz pobrać próbki danych ilościowych opartych na dyfuzji dla normalnego odcinka szyjnego kręgosłupa. Druga grupa pacjentów obejmie 10 pacjentów ze znaczną spondylozą szyjną i radikulopatią kończyn górnych bez mielopatii. Trzecią grupą będzie 10 pacjentów ze spondylozą szyjną oraz objawami przedmiotowymi i podmiotowymi mielopatii. Dwie grupy pacjentów pozwolą nam określić systematyczne różnice między wartościami prawidłowymi a wartościami w uszkodzonym kręgosłupie.

Dane DTI będą przetwarzane najpierw przy użyciu narzędzi do korekcji artefaktów, a następnie narzędzi do renderowania obrazów ważonych T2, obrazów ważonych dyfuzją, map ADC i wartości FA.