criterios cuantitativos RNM para la ampliación de la vía óptica en la neurofibromatosis tipo 1 – europa pmc artículo – europa pmc anoxia anóxica

Para determinar umbrales de tamaño cuantitativos para la ampliación del nervio óptico, quiasma, y ​​el tracto en niños con neurofibromatosis tipo 1 (NF1) .Los niños 0.5-18.6 años de edad que se sometieron en T1 RM de alta resolución fueron elegibles para su inclusión. Este consistió en niños con NF1 con o sin estos gliomas de la vía (sobre radiografía) y un grupo de control que no tenían otras condiciones o adquiridas, sistémicos, genéticos que podrían alterar su vía visual anterior (AVP). diámetro máximo y el promedio y el volumen de las estructuras de AVP se calcularon a partir de imágenes de resonancia magnética reconstruidos. Los valores por encima del percentil 95 de los controles se consideraron el umbral para definir un anormalmente grande total de AVP measure.A de 186 niños (controles = 82; nf1noopg = 54; NF1 + OPG = 50) cumplieron los criterios de inclusión.anoxia anóxica


participantes nf1noopg y NF1 + OPG demostraron mayor diámetro máximo del nervio óptico y el volumen, el volumen quiasma óptico, y el volumen total del cerebro en comparación con los controles (p 80%, todas las comparaciones) valores de referencia para la ampliación .Quantitative AVP mejorará el desarrollo de criterios de diagnóstico objetivos para sobre radiografía secundaria a NF1.

Quince a veinte por ciento de los niños con neurofibromatosis tipo 1 (NF1) desarrollará un astrocitoma pilocítico de bajo grado que interviene la vía visual anterior (AVP; nervio óptico, quiasma, o extensiones). 1, 2 estos tumores, denominados gliomas de las vías ópticas (sobre radiografía), son intrínsecos a la AVP y causan pérdida de visión en hasta el 50% de los niños con NF1. 2

Para ser considerado un OPG, alguna porción de la AVP debe demostrar la ampliación como esto es representativo del crecimiento celular anormal consistente con la formación de tumores. 2, 3 es discutible si aislado mejora de contraste o hiperintensidad T2 sin ampliación concurrente deben considerarse como una anoxia OPG.Anoxic

No existen criterios cuantitativos de resonancia magnética para definir qué cantidad de nervio óptico, quiasma, o agrandamiento de las vías constituye una OPG. Cuando se realizan 1D rudimentaria o medidas manuales en 2D (por ejemplo, diámetro), la falta de una definición cuantitativa establecido de la ampliación puede resultar en niños diagnosticados de manera inapropiada con un OPG, lo que resulta en la terapia adicional e innecesario clínico y las exploraciones de MRI, y potencialmente injustificada. Por otra parte, la falta de una definición de la ampliación Operacionalizada AVP limita la capacidad de desarrollar criterios objetivos de diagnóstico para secundaria sobre radiografía de la NF1, comparar los resultados entre los estudios de investigación, y esto es importante, ejecutar un ensayo clínico informativo sobre radiografía de secundaria a la NF1.anoxia anóxica

En este estudio, se realizó un análisis cuantitativo de la AVP en pacientes de control, así como los pacientes con NF1 con y sin sobre radiografía para establecer criterios cuantitativos objetivos para la ampliación de AVP.

Participantes.

Una muestra de conveniencia de los niños desde el sistema nacional de salud de los niños se identificó retrospectivamente si hubieran sido sometidos a resonancia magnética que incluye secuencias de alta resolución con contraste en T1 MRI (~ 0,4 × 0,4 × 0,6 mm 3) entre enero de 2012 y junio de 2015. Con el fin para determinar los pacientes con NF1, los pacientes atendidos en la clínica de la neurofibromatosis se identificaron preferente de esta muestra de conveniencia como al menos un investigador del estudio (RJP O RAA) con experiencia en el cuidado de niños con NF1 había examinado al paciente y podría confirmar el diagnóstico según los criterios establecidos . 1 pacientes elegibles fueron divididos en 3 cohortes separados: controles, NF1 sólo sin MRI evidencia de una OPG (nf1noopg), y NF1 diagnosticados como que tiene una OPG que implica, como mínimo, los nervios ópticos (NF1 + OPG).anoxia anóxica Se permitió resultados de la RM que sugieren la implicación de OPG más allá de los nervios ópticos, pero no se requiere para ser clasificado como un participante NF1 + OPG.

Los participantes en la cohorte de control eran niños entre las edades de 6 meses y 18 años, cuya resonancia magnética fue interpretada como normales por un neuroradiólogo pediátrica. Los registros médicos de los controles fueron revisados ​​y los participantes excluidos si tenían una historia actual o pasado de un sistémica (cáncer, enfermedad de células falciformes, metabólico o afección reumatológica), congénita (edad gestacional de 37 semanas, defecto congénito del corazón, cerebro / tejido anomalía , hipoplasia del nervio óptico, quiste aracnoideo, hidrocefalia, hemorragia intraventricular, nistagmo), (cualquier síndrome identificado o que se sospecha genética), o condición adquirida (neuritis óptica, esclerosis múltiple, neuromielitis óptica, evento anóxico, paro cardíaco, encefalomalacia, encefalopatía hipoxia isquémica , apoplejía) que podría dañar o alterar su vía visual o anoxia total de volume.Anoxic cerebro

Los participantes que cumplan los criterios establecidos para la NF1 NIH, 1, pero sin evidencia de una OPG en la RM, según lo determinado por el neuroradiologist pediátrica, componen la cohorte nf1noopg. Para calificar para la cohorte NF1 + OPG, la lectura MRI clínica tenía que identificar la ampliación de al menos uno de los nervios ópticos y debe interpretarse como una OPG. la ampliación aislada del hipotálamo y sin ampliación del nervio óptico no se consideraba un OPG. Idéntica a la cohorte de control, ni el nf1noopg ni participantes de la cohorte NF1 + OPG fueron elegibles si tenían cualquiera de los anteriores o actuales, o las condiciones sistémica adquirida, congénita, genéticos (que no sea la NF1) que podrían dañar o alterar su vía visual (otra que un OPG) o anoxia total de volume.Anoxic cerebro

segmentación de la resonancia magnética y la cuantificación.

Se requiere que los participantes de todas las cohortes tener adquisición técnicamente adecuada resonancia magnética y sin el movimiento del paciente, artefacto metálico (por ejemplo, hardware dental), o visualización incompleta de la AVP. secuencias de RM ponderadas en T1 fueron despojados de todos los identificadores, dado un número de identificación del estudio, reconstruidos, y se convierten en formato NIfTI. Todas las estructuras de la AVP (es decir, hacia la izquierda / derecha nervios ópticos, quiasma, y ​​extensiones izquierda / derecha) fueron segmentados manualmente utilizando ITK-Snap (Kitware inc., Parque de Clifton, Nueva York) de imágenes médicas software de segmentación. segmentaciones Manual no etiquetan las fronteras entre las estructuras (es decir, nervio para quiasma o quiasma de tracto frontera), ya que esto se realizó posteriormente (ver abajo) .Anoxic anoxia los tractos ópticos se segmenta en la máxima medida distinguibles. Segmentaciones se realizaron por primera vez por un solo operador entrenado (R.I.) y luego editados y verificados por el investigador clínico plomo (R.A.A.). valores de tamaño cuantitativos para estructuras específicas fueron entonces abstraen de las segmentaciones por otro investigador (A.M.) usando métodos automatizados. El quiasma óptico se separó de los nervios ópticos y las vías a una ortogonal ángulo al quiasma en el nervio-quiasma y óptica tracto-quiasma uniones óptica, respectivamente (figura).

representaciones esquemáticas de la parte anterior de segmentación de las vías ópticas

El nervio óptico se dividió en 4 particiones de longitudes iguales para permitir la cuantificación local de los diámetros y volúmenes.anoxia anóxica para la partición, la línea central del nervio óptico se extrajo de forma automática mediante el método previamente validado-marchando rápido mínima extracción disponible en el kit de herramientas de visión (Biblioteca Nacional de Medicina, Bethesda, MD). 4 el diámetro a lo largo de la línea central se calculó para cada partición calculando la distancia ortogonal desde la línea central a la superficie del nervio óptico en cada punto a lo largo de la línea central. Este enfoque compensa los errores en la estimación del diámetro debido a variaciones en reconstrucciones multiplanares en los datos de resonancia magnética. Los diámetros medios y máximos dentro de cada partición se calcularon entonces después de descartar valores fuera de una banda de 2 SD alrededor de la anoxia mean.Anoxic este enfoque elimina los valores atípicos de una manera similar a la gama intercuartil popular. 5 Se combinaron los 2 primeros particiones más cercana al mundo para comprender el primer segmento y el segundo 2 particiones se marcaron como el segundo segmento. Los volúmenes se calculan multiplicando el volumen de un voxel unidad por el número de voxels en cada partición.

La altura, la anchura, y el volumen del quiasma También se calcularon teniendo en cuenta el quiasma ser una única partición. Dado que la forma del quiasma aproxima a la de un elipsoide, la altura y la anchura se estimaron como los ejes de la caja de contorno que envuelve el quiasma. El volumen quiasma se calculó como se describe anteriormente.

Dada la visualización limitada de los tractos ópticos más allá del quiasma óptico, las mediciones se limitaron a la primera 10 mm de la óptica tracto-quiasma junction.Anoxic anoxia esta limitación garantiza que las mediciones consistentes fueron independientes de parámetros de adquisición, los límites de resolución, y la variabilidad interobservador. Una sola partición se utilizó para cada tracto óptico. Los métodos para calcular la media y los diámetros máximos, así como volumen fueron idénticos a los descritos anteriormente para los nervios ópticos.

El volumen cerebral se calculó a partir de las secuencias ponderadas en T1 utilizando una técnica previamente establecido. 6

Análisis estadístico.

Estadística descriptiva se presentan como media / mediana (rango) para las variables continuas y como porcentajes para las variables categóricas. Se utilizó la prueba de Shapiro-Wilk para evaluar la normalidad de todas las variables. Se utilizó la prueba t pareada para comparar las medidas continuas dentro de una cohorte mientras que en comparación medidas prueba t no pareada entre los controles anoxia cohorts.Anoxic y participantes nf1noopg sólo contribuyeron las medidas volumétricas desde el ojo derecho dada la conocida correlación entre-ojo. Uno o ambos ojos diagnosticados con una OPG podrían ser incluidos en el análisis de comparación para los participantes NF1 + OPG. Definimos una medida AVP anormalmente grande usando el umbral de nivel de valores por encima del percentil 95 7 de la cohorte de control. modelos de regresión lineal ajustados y ajustados se utilizaron para evaluar la influencia de la edad, el sexo, la longitud del nervio óptico, el volumen total del cerebro, y la ubicación OPG (sólo nervio óptico, quiasma ± nervio óptico, o tracto óptico ± quiasma / nervios) en lineal y volumétrica medidas. Las variables independientes cuyo nivel de significación no alcanzó p 0,05 durante el análisis no ajustado se redujo de análisis ajustado posteriores.Anoxia anóxica

Medidas del diámetro, el volumen y la longitud del nervio óptico para controles y participantes con neurofibromatosis tipo 1 con y sin un glioma de la vía óptica

La regresión lineal calculó la influencia de la edad, el sexo y la longitud del nervio óptico en las medidas de diámetro y volumen tanto dentro como entre cohortes (tabla e-1 en el sitio web neurology® en neurology.Org). Ninguno de estos factores influyó en el diámetro del nervio óptico máximo o promedio, excepto para los participantes NF1 + OPG, en los cuales los nervios ópticos más largos predijeron un diámetro máximo mayor. Como era de esperar, la longitud del nervio óptico demostró una relación positiva con el volumen del nervio óptico en todas las cohortes. En los controles, un volumen cerebral más grande también predijo un mayor volumen del nervio óptico.Anoxia anóxica la extensión de la carga tumoral (nervio óptico aislado versus quiasma ± implicación del nervio óptico frente al conducto óptico ± quiasma o nervios) no influyó en el diámetro del nervio óptico ni en las medidas de volumen en la cohorte NF1 + OPG.

Aplicando el umbral percentil 95 de los controles, relativamente pocos participantes nf1noopg se clasificaron como anormalmente agrandadas por el diámetro máximo del nervio óptico, el diámetro promedio y las medidas de volumen, dando como resultado una buena especificidad (83%, 78% y 93%, respectivamente). Por otro lado, un poco más de la mitad de las medidas del nervio óptico de los participantes NF1 + OPG se clasificaron como anormalmente grandes (sensibilidad 68%, 49% y 58%, respectivamente).

DISCUSIÓN

Existen numerosos desafíos diagnósticos y clínicos cuando se atiende a niños con problemas secundarios a NF1. Anoxia anóxica sin una definición objetiva de OPG, el monitoreo de niños con NF1 probablemente variará significativamente entre las instituciones. En este estudio, presentamos un rango de referencia y un umbral para la ampliación anormal del AVP que debería ser una de las métricas utilizadas para desarrollar una definición formal de OPG.

Los controles demostraron diámetros máximo y promedio más pequeños a lo largo de AVP en comparación con los participantes nf1noopg. Un volumen cerebral más grande, en lugar de una edad más avanzada, se asociaba de manera consistente y más fuerte con mayores medidas de AVP en las cohortes. A pesar de esta asociación, el uso de un percentil 95 absoluto en lugar del diámetro máximo del nervio óptico (3,9 mm), el diámetro promedio (2,3 mm) y el volumen del nervio óptico (0,622 mm 3) del grupo control proporciona un umbral práctico.Anoxia anóxica El mayor volumen cerebral también predijo un mayor quiasma óptico y volumen del tracto óptico en los controles solamente, probablemente debido a la alta frecuencia de macrocefalia en niños con NF1. 1, 8 incluso cuando no se tiene en cuenta el volumen cerebral, los umbrales anteriores fueron útiles para discriminar entre los controles y los participantes NF1 con y sin OPG.

Los investigadores han utilizado anteriormente resonancia magnética y cadáveres humanos para realizar medidas 2D de área transversal y media del AVP en controles sanos 9, 12, así como afecciones patológicas como papiledema, 13 neuritis óptica, 14 hipoplasia del nervio óptico, 15 atrofia óptica dominante , 16 y NF1. 17 similares a nuestros resultados, los controles demostraron un diámetro mayor a lo largo de la primera mitad del nervio óptico (p. Ej., Comenzando en el globo ocular) en comparación con la porción posterior. 9, – 11, 13, 15, 16 realizando mediciones manuales en la resonancia magnética de espín-eco rápido ponderada en T2 de controles adultos, se han informado diámetros similares de las porciones anterior (3.5 mm), central (3.1 mm) y posterior ( 3.1 mm) del nervio óptico. Otros 16 investigadores han informado de un grosor medio del nervio óptico de aproximadamente 2,3 mm en niños con NF1 utilizando una única medida transversal 2 mm detrás del globo. 17 estudios menos han investigado el quiasma óptico o los rangos de referencia del tracto óptico, aunque sus medidas de ancho del quiasma (14-15 mm) y diámetro del tracto óptico (2.8 mm) fueron similares a nuestros resultados. 12, 18

anoxia anóxica

Es probable que varios factores contribuyan a la variabilidad de las medidas AVP informadas en todos los estudios, incluido el tipo de secuencia de IRM, grosor de corte de IRM, orientación de imágenes, variabilidad entre evaluadores, frecuencia de las mediciones, ubicación de medición, método de medición y la consideración de otras variables clínicas (eG, edad y volumen cerebral). Elegimos segmentar secuencias de MRI ponderadas en T1 de alta resolución debido a su tamaño de voxel cercano al isótropo, evitando así las dificultades derivadas del grosor de corte y las variaciones en la reconstrucción multiplanar. También elegimos esta secuencia ya que está incluida en la adquisición de radiología estándar de nuestra institución. Siempre que se adquieran imágenes ponderadas en T1 de alta resolución, no anticipamos una variabilidad significativa en las medidas de AVP entre centros que utilizan MRI de diferentes fabricantes. Anoxia anóxica Algunos investigadores prefieren imágenes potenciadas en T1 para visualizar el nervio óptico, 12, 19 mientras que otros cree que las secuencias estándar o novedosas potenciadas en T2 resaltan mejor el límite entre el nervio óptico y el LCR. 9, 10, 15 mientras se considera una combinación de secuencias que pueden ser preferibles, este enfoque puede no ser siempre factible en imágenes pediátricas, especialmente cuando se considera la duración de la sedación.

Medir el AVP de niños con NF1 es un reto por varias razones. En primer lugar, con frecuencia tienen nervios ópticos tortuosos, por lo que las medidas en un solo lugar pueden no ser un reflejo preciso del diámetro o volumen real. 17, 20 luego, la forma amorfa de los opgs secundarios a NF1 y la necesidad de monitorear cambios longitudinales en el tamaño del tumor 21 sugieren que las medidas integrales a lo largo de todo el AVP son una medida más significativa en comparación con las medidas 1D y 2D aisladas. 21 finalmente, los opgs pueden implicar estructuras únicas (p. Ej., Nervio óptico solamente) o más frecuentemente múltiples (p. Ej., Nervio + quiasma) a lo largo del AVP.Anoxia anóxica al segmentar todo el AVP e informar múltiples métricas (i.E., diámetro máximo, diámetro promedio, volumen), nuestro enfoque proporciona una interpretación más significativa que las mediciones manuales aisladas.

Se deben tener en cuenta varias limitaciones al interpretar los resultados de nuestro estudio. La recopilación retrospectiva de una muestra de conveniencia de los participantes puede haber introducido un sesgo de selección, especialmente dado que la interpretación de un OPG por el neurorradiólogo es subjetiva y puede variar entre los médicos. Nuestro estudio incluyó interpretaciones de 4 neurorradiólogos diferentes dentro de nuestra institución. Es probable que exista un sesgo en el diagnóstico de opgs tanto dentro como entre instituciones. Para validar nuestros umbrales, los futuros estudios prospectivos deben incluir datos cegados de otras instituciones.Anoxia anóxica

Algunos participantes NF1 + OPG demostraron medidas de diámetro y volumen similares a los controles. Solo podemos especular que la IRM de los participantes con opgs grandes (p. Ej., Aislada del quiasma) puede interpretarse como una ampliación de estructuras adyacentes (p. Ej., Nervios ópticos) que, de hecho, son de tamaño normal. La segmentación manual de todo el AVP es laboriosa y no es práctica en una clínica ocupada. La segmentación automatizada del AVP, que actualmente se está perfeccionando en nuestro laboratorio, eliminaría la carga de tiempo, proporcionaría medidas objetivas y consistentes, y aumentaría el acceso a otros centros que utilizan diferentes equipos de imágenes que estaban dispuestos a implementar protocolos de adquisición de IRM estándar.

Definir los criterios radiográficos para una OPG secundaria a NF1 está fuera del alcance de nuestro estudio. Anoxia anóxica: esta definición probablemente deba considerar la MRI múltiple (p. Ej., Tamaño de estructura, presencia de hiperintensidad T2 o realce de contraste) y las características clínicas. En cambio, introducimos umbrales de tamaño cuantitativos para la ampliación del AVP que serán un factor incorporado en la definición de un OPG secundario a NF1.