Method Article
قدمنا بروتوكولا مفصلا لطريقة موحدة لتقييم العصب البصري وتحديد كمي باستخدام التصوير بالرنين المغناطيسي ، وذلك باستخدام تسلسل التصوير المتاحة على نطاق واسع ، وبرامج الوصول المفتوح لتحليل الصور. ومن شأن اتباع هذا البروتوكول الموحد أن يوفر بيانات ذات مغزى للمقارنة بين مختلف المرضى والدراسات المختلفة.
تقييم العصب البصري هو جانب مهم من تشخيص الزرق والمتابعة. يصف هذا المشروع بروتوكولا لمنهجية موحدة للتقييم المقطعي للعصب البصري وتحديد كميا باستخدام التصوير بالرنين المغناطيسي 3 T للحصول على الصور وبرنامج ImageJ في فيجي لمعالجة الصور. تم إجراء اقتناء الصورة باستخدام التصوير بالرنين المغناطيسي 3 T، مع تعليمات مناسبة للمريض لضمان التثبيت المستقيم أثناء التصوير. تم استخدام تسلسل قمع الدهون المرجح T2. وينبغي تحميل قطع التاجية التي اتخذت 3 ملم وراء الكرة الأرضية وم عمودي على محور العصب البصري إلى البرنامج. باستخدام وظيفة العتبة ، يتم اختيار منطقة المادة البيضاء في العصب البصري وقياسها كميا ، وبالتالي ، القضاء على التحيز القياس بين الأفراد. كما وصفنا الحدود الطبيعية للمنطقة المقطعية العصبية البصرية وفقا للعمر، استنادا إلى الأدب المنشور سابقا. استخدمنا البروتوكول الموصوف لتقييم العصب البصري لمريض الزرق المشتبه به. ووجد أن المنطقة المقطعية العصبية البصرية تقع ضمن الحدود الطبيعية، وهي نتيجة تأكدت أكثر من خلال التصوير المقطعي للتماسك البصري للعصب البصري.
الزرق هو اعتلال عصبي بصري يعتبر السبب الأكثر شيوعا للعمى لا رجعة فيه1. على الرغم من ذلك ، فإنه لا يزال غير مفهوم بشكل جيد من حيث الفيزيولوجيا المرضية والتشخيص ، مع عدم وجود مرجع معياري واحد لإنشاء التشخيص2. وفقا للمعهد الوطني للصحة والرعاية التميز (نيس) تشخيص الزرق الأولية مفتوحة الزاوية (POAG) يتطلب تقييم مجالات متعددة، بما في ذلك تقييم القرص البصري على امتحان الصندوق أو التصوير المقطعي التماسك البصري (أكتوبر)، وتقييم المجال البصري، وقياس الضغط داخل العين 3. الفكرة وراء تشخيص الزرق هو تحديد وجود الاعتلال العصبي البصري التقدم، والتي يمكن القيام به كميا في4أكتوبر . في هذا الصدد، يمكن أيضا استخدام التصوير بالرنين المغناطيسي لتقييم العصب البصري وتحديد كمي للمنطقة المادة البيضاء5،ولكن لكي يكون هذا ذات مغزى سريريا، والبروتوكول المستخدم في العصب البصري كمية المادة البيضاء يحتاج إلى توحيد. وعلاوة على ذلك، ينبغي أن يستوعب البروتوكول أيضا التباين بين الأفراد، وهو عامل قد يؤثر على الدقة في الأمراض المختلفة6.
يتم تقييم تقييم العصب البصري في الزرق على النحو الأمثل عن طريق التصوير العيوني، بما في ذلك OCT، حيث يتم تقييم الجزء الأكثر الأمامية من العصب البصري (على سبيل المثال، القرص البصري). من ناحية أخرى، فإن استخدام التصوير بالرنين المغناطيسي لتقييم العصب البصري عادة ما يقيم الجزء الرجعية من العصب البصري على مسافات مختلفة من الكرة الأرضية. وجدت العديد من الدراسات وجود علاقة قوية بين تقييم القرص البصري باستخدام أكتوبر والتصوير بالرنين المغناطيسي7،8. ومع ذلك، لا يوجد حتى الآن بروتوكول موحد لتقييم العصب البصري وتحديد كمي على التصوير بالرنين المغناطيسي. وقد استخدمت تحديد الحدود العصبية البصرية على التصوير بالرنين المغناطيسي لتحديد مساحتها المقطعية5. ومع ذلك ، فإن هذه الطريقة لديها تباين كبير بين المعدلات ، حيث يجب أن يتم ذلك من قبل معدل من ذوي الخبرة ويتطلب وقتا طويلا للخطوط العريضة. وكان الهدف من المشروع الحالي هو توفير بروتوكول لمنهجية موحدة لتقييم الأعصاب البصرية العرضية وتحديد كميتها باستخدام التصوير بالرنين المغناطيسي T 3 للحصول على الصور وبرنامج ImageJ فيجي لمعالجة الصور وتحديد كميتها.
تمت الموافقة على الدراسة التالية من قبل لجنة البحث ومجلس المراجعة المؤسسية في مستشفى جامعة الأردن. وسيصف البروتوكول التالي تقنية التصوير المستخدمة في الحصول على صور التصوير بالرنين المغناطيسي، يليها معالجة الصور وتحديد كمية الأعصاب البصرية باستخدام برمجيات فيجي.
1. التصوير بالرنين المغناطيسي اقتناء الصور
ملاحظة: تم الحصول على صورة MR باستخدام 3 تسلا (3 T) التصوير بالرنين المغناطيسي لأداء متعدد الكواكب T2 المرجح تسلسل قمع الدهون(جدول المواد).
2. تحليل الصور
كانت نسبة الكوب إلى القرص لمريض ذكر يبلغ من العمر 30 عاما يقدم لفحص طب العيون 0.8(الشكل 1A)، وهو أمر مريب وقد يكون موحيا بالزرق. عند إجراء التصوير المقطعي للتماسك البصري لسمك طبقة الألياف العصبية ، وجدنا أن سمك العصب كان ضمن الحدود الطبيعية للعمر(الشكل 1B). وكان من المقرر أن يجري المريض تصويرا بالرنين المغناطيسي في المدار، حيث طلب إجراء قطع إكليلي لتقييم العصب البصري وأجرى وفقا للبروتوكول المذكور أعلاه.
حصلنا على قطع التصوير بالرنين المغناطيسي التاجي، 3 ملم خلف القرص البصري. المادة البيضاء يعني كثافة كان 94.372 (SD 7.085) ، مما أدى إلى كثافة المادة البيضاء مجموعة من :
الحد الأدنى = 94.372 - 21.255 = 73.117
الحد الأعلى = 94.372 + 21.255 = 115.627
يظهر الشكل 2 الصورة الإكليلية(الشكل 2A)،الصورة التاجية بعد تطبيق عتبة المادة البيضاء باستخدام الحدود العليا والسفلية المحسوبة(الشكل 2B)،والمادة البيضاء العصبية البصرية للقياس الكمي(الشكل 2C). كانت المنطقة المقطعية العرضية للمادة البيضاء من العصب البصري الأيسر 6.9 مم2 (0.069 سم2)،وهو ضمن الحدود الطبيعية لعمره، كما هو مبين في الجدول 1.
الشكل 1: Fundus صورة تظهر ارتفاع نسبة الكأس إلى القرص ، والتي قد تكون موحية من الزرق (أ). التصوير المقطعي التماسك البصري لطبقة الألياف العصبية (اتحاد كرة القدم الأميركي) تظهر ضمن حدود طبيعية اتحاد كرة القدم الأميركي(B). يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
الشكل 2: الدهون التاجية T2 مرجح قمعت صورة التصوير بالرنين المغناطيسي الحصول على عمودي على العصب البصري 3 مم وراء القرص البصري (A). نفس القطع الإكليلي بعد تطبيق نطاق عتبة محسوب مسبقا (B). العصب البصري المادة البيضاء (ج). يرجى النقر هنا لعرض نسخة أكبر من هذا الرقم.
درس | حجم العينة | العمر (سنوات) | متوسط المنطقة المقطعية العرضية (مم2) | تسلسل التصوير |
باورل، 2013. 10 | 15 | المتوسط (SD) 24.5 ± 0.8 | 5.69 ± 0.77 | T2 مرجح توربو تدور صدى (TSE) تسلسل |
وانغ 2012. 11 | 21 | المتوسط (SD) 51.6±12.0 | 5.03 ± 0.35 | T2 مرجح سريع الانتعاش سريع تدور صدى (FRFSE) تسلسل |
فايغل، 2006. 12 | 32 | المتوسط (النطاق) 25 (22-39) | 5.7 ± 0.6 | T2 مرجح توربو تدور صدى (TSE) تسلسل |
ياناكاس، 2013. 13 | 8 | المتوسط (النطاق) 31 (29-33) | 6.2 (1.3) | T2-الدهون قمعها |
الحداد، 2018. 14 | 211 | الوسيط (بين الكوارتيل) 8.6 (3.9-13.3) | 4.0 ± 0.20 * | تسلسل استرداد انعكاس T1 المرجح |
*محسوب باستخدام قطر العصب البصري المقدم. |
ويبين الجدول 1 النطاق الطبيعي القطر العرضي للعصب البصري باستخدام التصوير بالرنين المغناطيسي 3 مم من الكرة الأرضية، كما وجدت الدراسات السابقة.
وصفنا بروتوكولا لتقييم وقياس المادة البيضاء العصبية البصرية التي يمكن استخدامها لتقييم المريض الزرق. ويستخدم البروتوكول تسلسلات تصوير متاحة على نطاق واسع للحصول على الصور، ويستخدم برنامج فيجي المفتوح المصدر لتحليل الصور. قمنا بتوحيد معلمات الصورة التي تم العثور عليها سابقا لتكون أكثر دقة وقابلية للاستنساخ للغاية في اكتساب صورة العصب البصري ، بما في ذلك الطلب من المريض التركيز مباشرة إلى الأمام ، باستخدام T2 مع تسلسل قمع الدهون ، والتقاط المنطقة المقطعية العرضية 3 مم خلف الكرة الأرضية. بالإضافة إلى ذلك ، وصفنا طريقة تحليل صورة مفصلة تقضي على التقسيم اليدوي وتصحح تقلب الإشارات بين المرضى. أهمية هذا البروتوكول هو أنه يلغي التباين في تقسيم منطقة الاهتمام (ROI) من قبل أخصائي الأشعة ، والذي عادة ما يكون المصدر الرئيسي للخطأ في تقييم العصب البصري على التصوير بالرنين المغناطيسي12. بينما حاولنا توفير بيانات معيارية لمنطقة الأعصاب البصرية المقطعية مع الجدول 1، هناك حاجة إلى مزيد من البيانات باستخدام البروتوكول القياسي الموصوف للاستخدام والمقارنة في البيئات السريرية. تحتاج هذه البيانات إلى استيعاب الفئات العمرية المختلفة بسبب الاختلاف العمري في حجم العصب البصري، كما هو موضح في الجدول 1. هذا الاختلاف ليس واضحا بين الجنسين15، ولكن اقترح مؤخرا أن يكون حاضرا للخطأ الانكسار16.
طبقت الدراسات السابقة منهجيات مختلفة للقياس الكمي للمادة البيضاء العصبية البصرية ، واستخدمت في الغالب البرنامج الموجود في محطة العمل الخاصة بهم لتحليل الصور. اعتمدت الدراسات الأولية على تقييم العصب البصري نهج القياس الكمي على أساس المنطقة المقطعية العرضية، وذلك باستخدام التقسيم اليدوي من قبل الفنيين أو أخصائيي الأشعة12،17. وانغ وآخرون تستخدم أيضا تجزئة يدوية من العصب البصري منطقة مقطعية على مسافات مختلفة من العالم للارتباط مع OCT 11. Omodaka وآخرون استخدام متوسط منطقة المقطع العرضي على قطع التاجي وطول العصب البصري من القرص إلى chiasm البصرية على قطع المحورية من خلال التعليق التوضيحي اليدوي لاستخراج مؤشرات العصب البصري للارتباط معأكتوبر 8. على الرغم من ارتباطها مع أكتوبر، قد لا تسفر عن استنساخ هذه الطريقة الدقة المطلوبة للتقييم الطولي للعصب البصري. قام الرملة وآخرون بقياس حجم العصب البصري من خلال التقسيم اليدوي لإشارة الأيزوينتينز في جميع الأقسام المحورية 5، وهو نهج قد يغيب عن مسألة العصب البصري التي لا تلتقطها الأقسام المحورية نفسها ، أو الخطأ البشري أثناء تقسيم دليل الصورة ، أو حتى في تحديد طول العصب البصري ليتم تضمينه في تقييم القياس الكمي.
في حين استخدمت دراسات مختلفة تقييم المنطقة المقطعية من العصب البصري، إلا أنها اختلفت في مسافة القياسات من الكرة الأرضية. قام وانغ وآخرون بتقييم 3 مم و9 ملم و15 مم خلف الكرة الأرضية، ووجدوا أن التقييم المقطعي 3 مم كان له أعلى ارتباط مع الضغط داخل العين11. قام Bäuerle وآخرون بتحليل إمكانية إعادة إنتاج تقييم العصب البصري على التصوير بالرنين المغناطيسي عند 3 مم و 5 مم خلف الكرة الأرضية ، ووجدوا تقييما جيدا لكلا الحالتين10. قاس لاجرز وآخرون المنطقة المقطعية العرضية 5 مم و10 مم و15 مم خلف الكرة الأرضية ووجدوا أن التقييم المقطعي العرضي كان الأكثر دقة في منطقة المقطع العرضي 5 مم مقارنة بالقياسات الأخرى من الكرة الأرضية17. في هذا البروتوكول، استخدمنا التصوير بالرنين المغناطيسي T 3 للحصول على الصور، حيث تم العثور على استخدامه في تقييم العصب البصري سابقا أن تكون متفوقة على 1.5 T التصوير بالرنين المغناطيسي18،19. كما أن التصوير بالرنين المغناطيسي 7 T الذي يتزايد استخدامه قد يوفر نتائج متفوقة ولكنه سيتطلب أيضا قيمه المعيارية. فيما يتعلق بتسلسل التصوير بالرنين المغناطيسي المستخدم ، استخدمنا تسلسل قمع الدهون T2 ، ويرجع ذلك بشكل رئيسي إلى توافره الواسع وقدرته المتأصلة على تحديد العصب البصري المحيط ب CSF بعد القضاء على الدهون داخلconal المحيطة. استخدمت الدراسات السابقة تسلسلات أخرى ذات نتائج موثوقة ، بما في ذلك تسلسل نصف فورييه أحادي الطلقة توربو سبين إيكو (HASTE) وتسلسل التصوير الشد الانتشاري (DTI)7،12، والذي قد لا يكون متاحا على نطاق واسع.
جانب مهم للنظر خلال الحصول على الصورة هو التأكد من أن المريض يركز على هدف مستقيم ، حيث أن التركيز على هدف غير مستقيم أثناء التصوير سيؤدي إلى تحديد كمية العصب البصري غير الدقيق12. التثبيت في أكتوبر هو أحادي على هدف قريب ، مما يتطلب من المريض أن يكون لديه حدة بصرية جيدة في العين ليتم تقييمها لرؤية الهدف القريب بعين واحدة ، في حين أن الهدف للتصوير بالرنين المغناطيسي أبعد من ذلك ، فإن التثبيت هو منظار ، ويتطلب مطالب بصرية أقل. ومع ذلك، قد يكون التثبيت لا يزال مشكلة بالنسبة للمرضى الذين يعانون من خطأ انكساري مرتفع أو ضعف في الرؤية. في حين أن استخدام التصوير بالرنين المغناطيسي لتقييم ومتابعة المرضى الذين يعانون من الزرق قد لا يكون ممكنا في وجود تقنيات تصوير منخفضة التكلفة وأبسط ، بما في ذلك OCT ، يمكن أن يكون التصوير بالرنين المغناطيسي مفيدا في الحالات الخاصة حيث لا يوفر OCT بيانات قاطعة ، أو لا يمكن الحصول على OCT نفسه ، كما هو الحال في وجود تعتيم وريدي العين الكبير. وعلاوة على ذلك، يمكن استخدام البروتوكول الموصوف عندما يكون التصوير بالرنين المغناطيسي مبررا في حالات الاعتلال العصبي البصري غير المبرر لاستبعاد الأسباب الثانوية20،21.
أحد القيود الرئيسية لهذا البروتوكول هو عدم القدرة على تقييم المرضى الذين لا يستطيعون التركيز بشكل صحيح ، بما في ذلك المرضى الذين يعانون من ضعف حدة البصر في كلتا العينين. في هذا الصدد ، فإن استخدام التحفيز السليم تحسين نوعية التثبيت خلال الحصول على صورة22. وعلاوة على ذلك، كمنهجية جديدة، هناك حاجة إلى دراسات مستقبلية لتصوير القيم الطبيعية للمناطق المقطعية العرضية القائمة على التصوير بالرنين المغناطيسي للمادة البيضاء العصبية البصرية. ومما يؤكد أهمية إنشاء القيم الطبيعية من حقيقة أن العصب البصري يتكون أيضا من كمية كبيرة من النسيج الضام23، وهو نسيج ليس لديه قدرات وظيفية مماثلة للألياف العصبية. في حين أن القياس الكمي لسمك طبقة الألياف العصبية البصرية في أكتوبر قد يوفر انطباعا خاطئا عن الأنسجة العصبية الرجولية بسبب إدراج النسيج الضام في عملية القياس الكمي24، فإن مثل هذا الانطباع الخاطئ غير موجود في طريقة القياس الكمي المستندة إلى التصوير بالرنين المغناطيسي. قد تؤدي القطع الأثرية المتحركة أيضا إلى طمس في الصور ، خاصة عند حركة العين أثناء الفحص. في حين أنه ينبغي تجنبها أثناء التصوير ، فإن إنشاء نطاق المادة البيضاء سيقلل من تأثير هذه القطع الأثرية على دقة تحديد كمية المادة البيضاء العصبية البصرية ، حيث أن التغييرات الناجمة عن قطعة أثرية الحركة على المادة البيضاء الدماغية تشبه تقريبا المادة البيضاء للعصب البصري.
القوة الرئيسية للبروتوكول الحالي هي القضاء على الاختلافات بين الأفراد أثناء تحديد كمية العصب البصري ، حتى عندما يقوم بها أطباء أو فنيون غير متخصصين. وبالإضافة إلى ذلك، استخدمت برنامجا متاحا على نطاق واسع مفتوح المصدر لتحليل الصور. في حين أنه ليس من الممكن إجراء تصوير بالرنين المغناطيسي مخصص لتحديد كمية العصب البصري ، خاصة في وجود OCT ، فمن المستحسن إجراء هذا البروتوكول أثناء التصوير بالرنين المغناطيسي لأغراض أخرى ، بما في ذلك استبعاد الأسباب الثانوية للاعتلال العصبي البصري والزرق.
جميع المؤلفين يعلنون عدم وجود تضارب في المصالح.
نود أن نشكر فارس حداد و حسن العيسى على مساهمتهم الهامة في تصوير الفيديو وتطويره.
Name | Company | Catalog Number | Comments |
Magnetic resonance imaging (MRI) machine | Siemens Magnetom Verio | N/A | 3T MRI scanner |
Request permission to reuse the text or figures of this JoVE article
Request PermissionThis article has been published
Video Coming Soon
Copyright © 2025 MyJoVE Corporation. All rights reserved