Количественная визуализация структур шейного отдела позвоночника – пилотное исследование DISC – (DISC)

ОБОСНОВАНИЕ:

Шейная дегенеративная болезнь дисков (ШДДД) является следствием дегенерации межпозвоночных дисков и суставов и может привести к сдавлению корешка шейного нерва, приводящему к клиническим симптомам радикулопатии, сдавлению спинного мозга с симптомами миелопатии или к сочетанию того и другого. Заболеваемость CDDD растет по мере старения населения, и, следовательно, в ближайшие годы прогнозируется значительный рост числа операций по поводу симптоматического CDDD. Таким образом, решение о хирургическом вмешательстве и его оптимальном времени остается сложным.

В настоящее время решение о хирургическом вмешательстве у пациентов с симптоматическим CDDD связано с симптомами, а также положением и размером грыжи диска на традиционной магнитно-резонансной томографии (МРТ). Однако обычная МРТ позволяет только качественную морфологическую оценку, оставляя место для субъективной индивидуальной интерпретации. Кроме того, грыжи дисков при обычной МРТ часто обнаруживаются у бессимптомных лиц, в то время как у лиц с симптомами тип и степень грыжи диска не коррелируют с тяжестью симптомов. В целом, текущий стандарт использования традиционной МРТ не может оптимально предсказать ответ на операцию у пациентов с симптоматическим CDDD.

Количественная визуализация быстро признается дополнением к обычной МРТ и относится к прямому измерению физических свойств ткани. Эти новые методы являются многообещающими, поскольку они неинвазивны и потенциально могут помочь в определении объективных границ для определения стадии грыжи диска. Диффузионно-тензорная визуализация (ДТИ) является одним из наиболее изученных количественных методов и позволяет оценить микроструктурные изменения. Показатель фракционной анизотропии (FA) DTI был продемонстрирован как действительный биомаркер восстановления после операции при шейной миелопатии, а также хирургического выбора при поясничной радикулопатии. Более того, недавнее внедрение Zoomed-DTI (z-DTI) может привести к большей точности визуализации, хотя и доказало свою осуществимость в шейном отделе позвоночника.

Кроме того, шейный отдел спинного мозга и его нервные корешки сильно васкуляризированы, и их перфузия может быть нарушена из-за компрессии, связанной с грыжей диска. Используя метод эндогенной перфузии, можно оценить степень ишемии, гипоксии, а также усиление сигнала. ASL дважды изучали для картирования перфузии спинного мозга, и было продемонстрировано, что DSC возможен на позвоночнике здоровых участников, а также пациентов с шейной миелопатией. Кроме того, повышенное усиление сигнала наблюдалось для DCE в дегенеративных дисках поясничного отдела позвоночника. Насколько нам известно, не проводилось исследований по оценке перфузии корешков шейных нервов, которые поражаются при шейной радикулопатии из-за CDDD.

Помимо микроструктуры и перфузии, вязкоупругие свойства структур шейного отдела позвоночника могут изменяться в зависимости от компрессии, связанной с грыжей диска. Поэтому было бы интересно изучить механические свойства, такие как жесткость и вязкость, которые можно измерить с помощью Tomo-MRElastography (TMRE). Насколько нам известно, ни одно из предыдущих исследований не оценивало шейные межпозвоночные диски и структуры позвоночника с помощью TMRE, что делает это первое многообещающее исследование.

Наконец, визуализация является относительно трудоемким делом, и включение дополнительных последовательностей только увеличит ее продолжительность. Поэтому разрабатываются несколько методов для более эффективного выполнения визуализации. Одним из новых методов является синтетическая МРТ (SyMRI). Преимуществами симМРТ являются сокращение времени сбора данных, возможность выполнения автоматической сегментации тканей и оценки объема, а также получения количественных параметров. SyMRI была исследована один раз на позвоночнике, и были обнаружены значительные различия в количественных показателях межпозвоночных дисков в зависимости от состояния гидратации диска.

Поскольку в предыдущих исследованиях не было доказано, что ни одно измерение является золотым стандартом, вполне вероятно, что для клинического применения потребуется комбинация измерений. Таким образом, целью этого пилотного исследования является изучение многопараметрического количественного подхода МРТ, включая z-DTI, ASL, DSC, DCE, TMRE и SyMRI, для измерения шейных межпозвоночных дисков, спинного мозга и его нервных корешков.

ЦЕЛЬ:

Данное исследование будет состоять из трех частей. Основная цель части 1 – оценить осуществимость количественных последовательностей МРТ (например, z-DTI, ASL, DSC, DCE, TMRE и SyMRI) для оценки структур шейного отдела позвоночника (например, межпозвоночные диски, спинной мозг и нервные корешки) у здоровых участников и пациентов с симптоматическим CDDD. Основная цель части 2 — определить корреляцию между количественными последовательностями МРТ структур шейного отдела позвоночника и клиническими исходами у пациентов с симптоматическим CDDD. Наконец, основной целью части 3 является установление корреляции между количественными последовательностями МРТ структур шейного отдела позвоночника и хирургическим лечением в течение 6 месяцев наблюдения.

ДИЗАЙН ИССЛЕДОВАНИЯ:

Проспективное пилотное исследование.

ИССЛЕДУЮЩИЙ НАСЕЛЕНИЕ:

Популяция исследования состоит из здоровых участников и пациентов с симптоматическим CDDD с радикулопатией, миелопатией или радикуломиелопатией. Будут включены здоровые участники соответствующего возраста. У участников в анамнезе не было грыж шейного диска или операций на шейном отделе, достаточное понимание голландского языка и отсутствие противопоказаний для МРТ.

ВМЕШАТЕЛЬСТВО:

Всем участникам будет проведено несколько последовательностей МРТ с использованием современного МРТ-сканера 3T Siemens, доступного в UMCG. Сначала все участники (здоровые участники и пациенты с симптоматическим CDDD) проходят базовое неврологическое обследование. Кроме того, участники заполняют следующие анкеты: Индекс инвалидности шеи (NDI), Визуально-аналоговая шкала (ВАШ) для боли в руках и шее, модифицированная Японская ортопедическая ассоциация (mJOA), степень Nurick, 5-мерная 5-уровневая EuroQol (EQ-5D). -5L), отдельный элемент трудоспособности (WAI-SI) и центральный реестр сенсибилизации (CSI). Все участники проходят МРТ-сканирование: локализатор и Т2-взвешенное анатомическое сканирование (обычная МРТ), z-DTI, ASL, DSC, DCE, TMRE и SyMR. Общее время сканирования составит около 40 минут. Для оценки воспроизводимости 10 здоровых участников и 10 пациентов будут сканированы 2 раза в разные дни/время. Пациенты с симптоматическим CDDD пройдут еще один исследовательский визит через 6 месяцев наблюдения, чтобы оценить статус лечения (перенесенное хирургическое вмешательство да/нет; в случае положительного ответа также характеристики хирургического вмешательства), заполнить вышеупомянутые анкеты и пройти МРТ. с дополнительными последовательностями.

ОСНОВНЫЕ ПАРАМЕТРЫ ИССЛЕДОВАНИЯ/КОНЕЧНЫЕ ТОЧКИ:

Первичными конечными точками являются техническая осуществимость и повторяемость количественных последовательностей МРТ (т.е. z_DTI, ASL, DSC, DCE, TMRE и SyMRI) структур шейного отдела позвоночника (т.е. межпозвоночные диски, спинной мозг и нервные корешки) у здоровых участников и пациентов с симптоматическим CDDD. Также будет определена корреляция количественных последовательностей МРТ структур шейного отдела позвоночника с клиническими нарушениями у пациентов с симптоматическим CDDD. Клинические нарушения будут измеряться с помощью индекса инвалидности шеи (NDI) для шейной радикулопатии, модифицированной шкалы Японской ортопедической ассоциации (mJOA) для шейной миелопатии и NDI, а также mJOA для радикуломиелопатии.

ХАРАКТЕР И МАСШТАБЫ БРЕМЯ И РИСКИ, СВЯЗАННЫЕ С УЧАСТИЕМ, ВЫГОДАМИ И ГРУППОВОЙ СВЯЗЬЮ:

Всем участникам (здоровым и пациентам) потребуется обычное МРТ-сканирование с количественными последовательностями МРТ, которое займет около 40 минут. Большинство последовательностей МРТ, использованных в этом исследовании, неинвазивны и не связаны с ионизирующим излучением. Однако DSC и DCE требуют введения болюсного контраста. В качестве контрастного вещества будет использоваться Дотарем. Без каких-либо противопоказаний к МРТ или контрастному веществу здоровье не подвергается риску. Согласно Контрольному списку классификации рисков НФУ, общий риск для участников незначителен. Таким образом, исследователи могут заключить, что это исследование представляет собой исследование с низким уровнем риска.