izpis_h1_title_alt

Opredelitev zgradbe perifernega živca s pomočjo tehnike difuzijskega zajemanja na MR mikroskopiji
ID Pušnik, Luka (Avtor), ID Snoj, Žiga (Mentor) Več o mentorju... Povezava se odpre v novem oknu, ID Serša, Igor (Komentor)

.pdfPDF - Predstavitvena datoteka, prenos (10,23 MB)
MD5: 6F2808AD306904EE2146C535CBF3915C

Izvleček
IZHODIŠČE. Slikanje difuzijskih tenzorjev (DTI) je magnetnoresonančna (MR) tehnika, ki omogoča določanje omejenosti difuzije vode ter stopnjo anizotropije v bioloških tkivih. Metodo so razvili za oceno strukture in kakovosti snopov živčnih vlaken v osrednjem živčevju. Uporaba sodobnejše strojne opreme, vključno z naprednejšimi gradientnimi tuljavami in močnejšim magnetnim poljem, omogoča boljšo prostorsko ločljivost ter s tem prikaz manjših struktur, kot so npr. periferni živci. Široka možnost uporabe DTI je pritegnila veliko pozornosti za prikaz in oceno strukture perifernih živcev, vendar njegovo klinično uporabnost še vedno omejuje slabše poznavanje vrednosti difuzijskih tenzorjev živca. NAMEN. S prostorsko visokoločljivim MR sistemom (MR mikroskopijo) analizirati in prikazati difuzijske tenzorje znotraj anatomskih predelkov perifernega živca (živčnih fasciklov, perinevrija ter interfascikularnega epinevrija) ex vivo. Ugotoviti, ali je prikaz perifernega živca z MR mikroskopijo primerljiv s standardno histološko preiskavo perifernega živca. METODE. Kratke segmente medianega živca dolžine 9 mm smo odvzeli petim svežim, po smrti darovanim telesom. Z uporabo metode pulznih gradientov (PGSE) smo vzorce zajeli na 9,4 T vertikalnem superprevodnem magnetu pri 19 različnih smereh difuzijskega gradienta z utežbo difuzijskega slikanja b = 1150 s/mm$^2$ in enkrat brez difuzijskega gradienta (b = 0 s/mm$^2$). Posamezen vzorec smo prikazali v 16 rezinah debeline 0,625 mm. Znotraj vsake rezine smo ročno obrisali fascikle, perinevrij, interfascikularni epinevrij ter presek živca. Iz regionalno povprečnih difuzijsko obteženih signalov smo izračunali difuzijske tenzorje vsem anatomskim predelkom. Z uporabo enosmerne oz. dvosmerne analize variance (ANOVA) smo primerjali difuzijske tenzorje med darovalci; z uporabo linearne regresije in t testa za en vzorec pa smo izračunali odvisnosti med difuzijskimi tenzorji in parametri na fascikularni ravni (število fasciklov, površina fasciklov, fascikularno razmerje ter površina preseka živca). Difuzijske tenzorje smo grafično prikazali z difuzijskimi elipsoidi in traktografskimi prikazi. Po končanem MR zajemanju smo iz segmentov živcev pripravili 0,01 mm tanke histološke rezine, jih pobarvali s hematoksilinom in eozinom, zajeli z optičnim mikroskopom pod 40-kratno povečavo ter izmerili površine fasciklov in preseka živca. Z dvosmernim ANOVA testom za ponovljene meritve smo primerjali izmerjene površine na MR prikazih in histoloških rezinah. REZULTATI. Fascikli so bili najbolj anizotropni anatomski predelek perifernega živca. V interfascikularnem epinevriju je bila difuzija bolj izrazita v ortogonalnih smereh. Difuzijski tenzorji so se med darovalci statistično pomembno razlikovali znotraj fasciklov (P < 0,0001) in perinevrija (P ≤ 0,0001), medtem ko v interfascikularnem epinevriju ni bilo statistično pomembnih razlik. Med difuzijskimi tenzorji in strukturo živca na fascikularni ravni nismo opazili nobenih statistično pomembnih odvisnosti. S primerjavo površin na MR prikazih in histoloških rezinah smo ugotovili, da pri oceni števila in površine fasciklov ni statistično pomembnih razlik, medtem ko je pri oceni površine preseka živca statistično pomembna razlika (P < 0,001). ZAKLJUČKI. Prostorsko visokoločljiv MR sistem z močnim magnetnim poljem omogoča natančen prikaz anatomskih predelkov medianega živca in z uporabo bipolarnih difuzijskih gradientov prikaže anizotropno gibanje molekul vode, ki je najizrazitejše v področju fasciklov, in sicer v smeri poteka živčnih vlaken. Difuzijski tenzorji se v področju fasciklov in perinevrija med različnimi darovalci statistično pomembno razlikujejo. Visoka prostorska ločljivost MR slik omogoča natančen prikaz strukture perifernega živca in se približa zmožnosti prikaza anatomskih predelkov, ki jo vidimo pri standardni histološki preiskavi živca.

Jezik:Slovenski jezik
Ključne besede:slikanje z difuzijskimi tenzorji, slikanje z magnetno resonanco, periferni živci, histologija, kadaver, anatomija, radiologija
Vrsta gradiva:Raz. nal. na višji ali visoki šoli
Tipologija:2.12 - Končno poročilo o rezultatih raziskav
Organizacija:MF - Medicinska fakulteta
Kraj izida:Ljubljana
Založnik:L. Pušnik
Leto izida:2023
Št. strani:48 str.
PID:20.500.12556/RUL-154226-93debbc0-e73f-3313-f8aa-c0c24468d9f3 Povezava se odpre v novem oknu
UDK:611:615.8
COBISS.SI-ID:162213123 Povezava se odpre v novem oknu
Opomba:
Delo je bilo nagrajeno s Prešernovo nagrado študentom Univerze v Ljubljani 1. 12. 2023.
Datum objave v RUL:02.02.2024
Število ogledov:495
Število prenosov:51
Metapodatki:XML DC-XML DC-RDF
:
Kopiraj citat
Objavi na:Bookmark and Share

Sekundarni jezik

Jezik:Angleški jezik
Naslov:The assessment of peripheral nerve structure with diffusion tensor imaging using MR microscopy
Izvleček:
BACKGROUND. Diffusion tensor imaging (DTI) is a magnetic resonance imaging (MRI) technique that measures the anisotropy of water diffusion and the extent of anisotropy in biological tissue. The technique was primarily developed to depict the structural integrity of larger axonal bundles in the central nervous system; however, smaller structures like peripheral nerves can be visualized using high-field strength MRI with strong magnetic field gradients. DTI has attracted substantial attention for peripheral nerve depiction; nonetheless, its clinical applicability remains limited due to the scarce knowledge about diffusion tensors. AIM. In this study, we aimed to acquire ex vivo human peripheral nerves using a high-resolution MRI system (i.e., magnetic resonance (MR) microscopy) and quantify diffusion tensor indices of peripheral nerves within different anatomical compartments (nerve fascicles, perineurium, and interfascicular epineurium). Moreover, we aimed to determine whether MR microscopy is comparable to the histological examination in the depiction of peripheral nerve. METHODS. Nine-millimeter-long segments of the median nerve were obtained from five fresh cadavers. The nerves were scanned on a 9.4-T wide-bore vertical superconducting magnet using a tridimensional pulsed gradient spin-echo (PGSE) imaging sequence in 19 different gradient directions (b = 1150 s/mm$^2$) and once without diffusion gradient (b = 0 s/mm$^2$). Each sample was acquired in sixteen 0.625 mm thick slices and had the fascicles, perineurium, interfascicular epineurium, and nerve cross-sectional area manually delineated. The diffusion tensors were calculated from the region-average diffusion-weighted signals for all diffusion gradient directions. The correlations between diffusion tensors and parameters at the fascicular level (number of fascicles, fascicular ratio, cross-sectional area of fascicles and nerve) were assessed using linear regression and one-sample t-test; and diffusion tensors were compared between the donors using one-way or two-way ANOVA. The acquired diffusion tensor imaging data was employed for display with trajectories and diffusion ellipsoids. After the MRI acquisition, 0.01 mm thick histological slices were prepared from nerve samples, stained with hematoxylin and eosin, depicted with an optical microscope under 40× magnification, and had the area of fascicles and nerve measured. The measurements of MR microscopy and histological slices were compared using two-way repeated measures ANOVA. RESULTS. The fascicles proved to be the most anisotropic nerve compartment. In the interfascicular epineurium, the diffusion was more prominent in orthogonal directions. Diffusion tensor indices differed significantly between the subjects within the fascicles (P<0.0001) and perineurium (P≤0.0001); however, there were no differences noted within the interfascicular epineurium. There were no correlations between diffusion tensor indices and nerve structure at the fascicular level. MR images and histological slices showed no statistically significant differences in the assessment of the number or area of fascicles, while there was a statistically significant difference in the assessment of a nerve cross-sectional area (P<0.001). CONCLUSIONS. High-field strength MRI enables the depiction of peripheral nerves and shows the anisotropic motion of water molecules within the fascicles, namely in the direction of the nerve fibers. In the fascicles and perineurium, the diffusion tensors differ between the donors. High-resolution MR acquisition of peripheral nerve approaches the ability to display anatomical compartments seen in standard histological assessment of the peripheral nerve.

Ključne besede:diffusion tensor imaging, magnetic resonance imaging, peripheral nerves histology, cadaver, anatomy, radiology

Podobna dela

Podobna dela v RUL:
Podobna dela v drugih slovenskih zbirkah:

Nazaj