Rezonans magnetyczny kręgosłupa (MRIS)

Tło i znaczenie

Obrazowanie metodą rezonansu magnetycznego (MRI) ważone dyfuzją (DW) jest dobrze znaną metodą wykrywania ostrego uszkodzenia niedokrwiennego mózgu i jest coraz częściej stosowane w badaniu struktury i organizacji mózgu (1,2). Technika ta dostarcza informacji o ruchu cząsteczek wody i nie wykorzystuje promieniowania jonizującego. Możliwość wykorzystania DW MRI do sondowania mikrostruktur neuronalnych w wysoce uporządkowanych układach neuronalnych, takich jak rdzeń kręgowy, została uznana za mającą ogromny potencjał kliniczny. Jednak połączenie artefaktów podatności z otaczających struktur kostnych, ruchu płynu mózgowo-rdzeniowego (CSF), pulsacji tętnicy szyjnej i kręgowej oraz ruchu oddechowego utrudnia badania kliniczne. Ostatnio opracowano kilka technik mających na celu rozwiązanie tych problemów (3,4), a dwie z tych metod będą wkrótce dostępne do użytku w kampusie CHOA obrządku szkockiego.

Proponujemy zastosowanie obrazowania metodą DW kręgosłupa następujących grup pacjentów:

1. Pacjenci z przewodami na uwięzi.
2. Pacjenci z wadami Chiari I.
3. Normalne dzieci poddawane MRI kręgosłupa.

Wszystkie badania zostałyby przeprowadzone na dzieciach, które zostały już skierowane na MRI, a sekwencje dyfuzyjne zostałyby wykonane po zakończeniu wymaganego badania MRI. Nie jest wymagana dodatkowa sedacja i/lub środek kontrastowy. Na wszystkie te badania wymagana byłaby świadoma zgoda rodziców. Dodatkowy czas obrazowania wymagany do badań dyfuzji byłby krótszy niż 10 minut. Planujemy włączyć do tego badania 60 pacjentów z prawidłowymi kręgosłupami i 30 pacjentów z nieprawidłowymi kręgosłupami.

Przewód na uwięzi. Spętane rdzenie kręgowe to grupa złożonych wad rozwojowych rdzenia kręgowego, których najczęstszą przyczyną są dzieci z naprawionym rozszczepem kręgosłupa lub przepukliną oponowo-rdzeniową. Chociaż są one zwykle operowane wkrótce po urodzeniu, wszystkie naprawione przepukliny oponowo-rdzeniowe mają pewien stopień uwięzi. Podstawowy problem pogarsza się, ponieważ w miarę wzrostu dzieci ich rdzenie kręgowe nie rosną tak szybko jak ich kręgosłupy, więc rdzeń kręgowy musi mieć możliwość swobodnego unoszenia się po wewnętrznej stronie kręgosłupa podczas wzrostu. Jeśli różne nieprawidłowe struktury trzymają rdzeń kręgowy od dołu, rozciąga się rdzeń kręgowy, prowadząc do przewlekłego miejscowego niedokrwienia, które z kolei może prowadzić do postępującej utraty funkcji. Oznaki i objawy związane z pępowiną są często niespecyficzne i słabo poznane. MRI dyfuzyjne może być bardzo przydatne w monitorowaniu rdzeni kręgowych, ponieważ wstępne badania na osobach dorosłych ze spondylozą szyjną sugerowały, że jest on bardziej czuły niż konwencjonalne obrazowanie MRI w przedstawianiu zmian patologicznych w rdzeniu kręgowym. Stąd dyfuzyjny MRI może być bardziej czułą metodą określania, czy rdzeń jest naprężony z powodu uwięzi, a zatem wymaga operacji.

Malformacja Chiari I Malformacja Chiari I jest stanem charakteryzującym się nieprawidłową projekcją dolną migdałków móżdżku przez otwór wielki do górnego odcinka szyjnego kanału kręgowego. Jeśli stopień projekcji jest mały, stan ten jest ogólnie określany jako ektopia migdałków. Malformacje typu Chiari I mogą być związane z innymi anomaliami, najczęściej z hydrosiringomyelią (co z kolei może prowadzić do deficytów neurologicznych i skolioz) oraz wodogłowiem. Objawy wady rozwojowej Chiari I najczęściej pojawiają się w okresie niemowlęcym, chociaż mogą być opóźnione do okresu dojrzewania lub dorosłości. Objawy są często niespecyficzne i zwykle obejmują ból głowy, wymioty, osłabienie mięśni głowy i twarzy, trudności w połykaniu i różne stopnie upośledzenia umysłowego. Może również wystąpić niedowład lub porażenie rąk i nóg. W miarę starzenia się nastolatki i dorośli z malformacją Chiari I, którzy wcześniej nie wykazywali żadnych objawów, mogą wykazywać oznaki postępującego uszkodzenia mózgu, takie jak mimowolne, szybkie ruchy gałek ocznych w dół. Pod pojęciem patofizjologii rozwoju syrinx (hydrosyringomyelia) rozumie się stan przewlekłego obrzęku śródmiąższowego rdzenia kręgowego na skutek gromadzenia się płynu pozakomórkowego.

Diagnoza malformacji Chiari I jest zwykle przeprowadzana za pomocą konwencjonalnego badania MRI i często jest przypadkowym odkryciem podczas oceny innych nieprawidłowości, co utrudnia interpretację znaczenia wyników badań obrazowych. Pacjenci z objawami potencjalnie wskazującymi na nieprawidłowe położenie migdałków mogą mieć prawidłowe wyniki badań obrazowych, ektopię migdałków lub łagodną malformację Chiari I. W przypadku, gdy migdałki móżdżku nie są wyraźnie nieprawidłowe, zgodnie z naszymi konwencjonalnymi obrazowymi kryteriami diagnostycznymi, ustalenie przyczyny objawów może być trudne. Mogą być spowodowane niskimi migdałkami, w którym to przypadku wykonanoby chirurgiczne odbarczenie, lub mogą być po prostu przypadkowymi znaleziskami.

Kolejnym problemem przy określaniu strategii postępowania z pacjentami z malformacją Chiari I jest to, że kryteria interwencji chirurgicznej są mgliste. Niektórzy pacjenci mają objawy tylko z niewielkim stopniem ektopii migdałków, a inni z poważnym przemieszczeniem migdałków móżdżku do górnego kanału kręgowego nie mają żadnych objawów. Ponieważ korekcja malformacji typu Chiari I wymaga zabiegu chirurgicznego, jest ona generalnie zarezerwowana dla pacjentów z wyraźnymi oznakami postępujących objawów klinicznych. Każda technika, która może dostarczyć informacji o zmianach patologicznych w rdzeniu kręgowym, byłaby bardzo ważnym uzupełnieniem danych klinicznych i informacji anatomicznych dostarczanych przez konwencjonalny MRI. Obecnie trudno jest przewidzieć, którzy pacjenci są predysponowani do rozwoju jamistości rdzenia na podstawie samych konwencjonalnych wyników badań obrazowych, a DW-MRI może być w stanie dostarczyć przydatnych informacji uzupełniających.

Normalni pacjenci. Jak dotąd jedyne informacje dotyczące wartości dyfuzji w rdzeniu kręgowym pochodzą z ograniczonej liczby badań na zdrowych, dorosłych ochotnikach. Wiadomo, że właściwości dyfuzyjne mózgu różnią się znacznie z wiekiem i oczekuje się, że właściwości dyfuzyjne kręgosłupa będą wykazywać podobne zróżnicowanie. Zatem, aby móc właściwie interpretować wyniki badań dzieci z podejrzeniem patologii, konieczne jest posiadanie grupy kontrolnej w celu ustalenia wartości prawidłowych dla różnych przedziałów wiekowych.