Trac đồ vòng Meyer cho cắt bỏ thùy thái dương - xác minh bằng dự đoán kết quả trường nhìn sau phẫu thuật

Acta Neurochirurgica - Tập 157 - Trang 947-956 - 2015
Ylva Lilja1,2, Maria Ljungberg3,4, Göran Starck3,4, Kristina Malmgren1, Bertil Rydenhag1,5, Daniel T. Nilsson1,5
1Institute of Neuroscience and Physiology, Department of Clinical Neuroscience and Rehabilitation, The Sahlgrenska Academy at the University of Gothenburg, Gothenburg, Sweden
2Ear, Nose and Throat Clinic, Sahlgrenska University Hospital, Göteborg, Sweden
3Department of Radiation Physics, Institute of Clinical Sciences, The Sahlgrenska Academy at the University of Gothenburg, Gothenburg, Sweden
4Medical Physics and Biomedical Engineering, Sahlgrenska University Hospital, Gothenburg, Sweden
5Department of Neurosurgery, Sahlgrenska University Hospital, Gothenburg, Sweden

Tóm tắt

Các khuyết tật trường nhìn sau phẫu thuật là phổ biến sau khi cắt bỏ thùy thái dương do tổn thương phần trước nhất của đường dây thị giác, vòng Meyer. Trac đồ bằng công nghệ tensor khuếch tán là một kỹ thuật hứa hẹn để hình dung đường dây thị giác trước phẫu thuật. Mục tiêu của nghiên cứu này là đánh giá độ chính xác về mặt giải phẫu của vòng Meyer, được hình dung bằng hai phương pháp trac đồ phổ biến nhất - trac đồ quyết định (DTG) và trac đồ xác suất (PTG) - ở những bệnh nhân đã trải qua phẫu thuật cắt bỏ thùy thái dương. Tám bệnh nhân có chỉ định phẫu thuật cắt bỏ thùy thái dương vì các bệnh lý liên quan đã được đưa vào nghiên cứu. Đo trường nhìn và hình ảnh tensor khuếch tán đã được thực hiện trước và sau phẫu thuật. Hai nhà phân tích độc lập đã phân tích khoảng cách giữa cực thái dương và vòng Meyer (TP-ML) bằng DTG và PTG. Kết quả được so sánh với nhau, với dữ liệu từ các nghiên cứu giải phẫu trước đó và với kết quả đo trường nhìn sau phẫu thuật. Đối với điều cuối cùng, hệ số tương quan thứ hạng Spearman (rs) đã được sử dụng. Khoảng cách TP-ML trước phẫu thuật ở các bên không được phẫu thuật lần lượt là 42 và 35 mm, như xác định bởi DTG và PTG. TP-ML được đánh giá bằng PTG là gần hơn với các nghiên cứu giải phẫu. Hệ số tương quan trong lớp là 0.4 cho DTG và 0.7 cho PTG. Sự khác biệt giữa TP-ML trước phẫu thuật (theo DTG và PTG, tương ứng) và chiều dài cắt bỏ có thể dự đoán mức độ khuyết tật trường nhìn sau phẫu thuật (DTG: rs = -0.86, p < 0.05; PTG: rs = -0.76, p < 0.05). Cả DTG và PTG đều có thể dự đoán mức độ khuyết tật của trường nhìn. Tuy nhiên, PTG vượt trội hơn DTG về độ tái lặp và độ chính xác về mặt giải phẫu. Do đó, PTG là ứng cử viên mạnh mẽ cho việc lập kế hoạch trước phẫu thuật cắt bỏ thùy thái dương nhằm giảm thiểu tổn thương cho vòng Meyer.

Từ khóa

#vòng Meyer #cắt bỏ thùy thái dương #trường nhìn sau phẫu thuật #trac đồ quyết định #trac đồ xác suất #độ chính xác giải phẫu

Tài liệu tham khảo

Basser PJ (1995) Inferring microstructural features and the physiological state of tissues from diffusion-weighted images. NMR Biomed 8:333–344 Behrens TE, Berg HJ, Jbabdi S, Rushworth MF, Woolrich MW (2007) Probabilistic diffusion tractography with multiple fibre orientations: what can we gain? NeuroImage 34:144–155 Behrens TE, Woolrich MW, Jenkinson M, Johansen-Berg H, Nunes RG, Clare S, Matthews PM, Brady JM, Smith SM (2003) Characterization and propagation of uncertainty in diffusion-weighted MR imaging. Magn Reson Med Off J Soc Magn Reson Med Soc Magn Reson Med 50:1077–1088 Catani M, Howard RJ, Pajevic S, Jones DK (2002) Virtual in vivo interactive dissection of white matter fasciculi in the human brain. NeuroImage 17:77–94 Catani M, Jones DK, Donato R, Ffytche DH (2003) Occipito-temporal connections in the human brain. Brain J Neurol 126:2093–2107 Chen X, Weigel D, Ganslandt O, Buchfelder M, Nimsky C (2009) Prediction of visual field deficits by diffusion tensor imaging in temporal lobe epilepsy surgery. NeuroImage 45:286–297 Chen X, Weigel D, Ganslandt O, Fahlbusch R, Buchfelder M, Nimsky C (2007) Diffusion tensor-based fiber tracking and intraoperative neuronavigation for the resection of a brainstem cavernous angioma. Surg Neurol 68:285–291, discussion 291 Chowdhury FH, Khan AH (2010) Anterior & lateral extension of optic radiation & safety of amygdalohippocampectomy through middle temporal gyrus: a cadaveric study of 11 cerebral hemispheres. Asian J Neurosurg 5:78–82 Conturo TE, Lori NF, Cull TS, Akbudak E, Snyder AZ, Shimony JS, McKinstry RC, Burton H, Raichle ME (1999) Tracking neuronal fiber pathways in the living human brain. Proc Natl Acad Sci U S A 96:10422–10427 Ebeling U, Reulen HJ (1988) Neurosurgical topography of the optic radiation in the temporal lobe. Acta Neurochir (Wien) 92:29–36 Egan RA, Shults WT, So N, Burchiel K, Kellogg JX, Salinsky M (2000) Visual field deficits in conventional anterior temporal lobectomy versus amygdalohippocampectomy. Neurology 55:1818–1822 Fleiss JL (1986) Design and analysis of clinical experiments. John Wiley & Sons, New York Good P (2000) Permutation tests. A practical guide to resampling methods for testing hypotheses. Springer, Inc, New York, pp 51–52 Gross DW, Concha L, Beaulieu C (2006) Extratemporal white matter abnormalities in mesial temporal lobe epilepsy demonstrated with diffusion tensor imaging. Epilepsia 47:1360–1363 Guenot M, Krolak-Salmon P, Mertens P, Isnard J, Ryvlin P, Fischer C, Vighetto A, Mauguiere F, Sindou M (1999) MRI assessment of the anatomy of optic radiations after temporal lobe epilepsy surgery. Stereotact Funct Neurosurg 73:84–87 Hughes TS, Abou-Khalil B, Lavin PJ, Fakhoury T, Blumenkopf B, Donahue SP (1999) Visual field defects after temporal lobe resection: a prospective quantitative analysis. Neurology 53:167–172 Jensen I, Seedorf H (1976) Temporal lobe epilepsy and neuro-ophthalmology. Ophthalmological findings in 74 temporal lobe resected patients. Acta Ophthalmol 54:827–840 Jones DK (2008) Studying connections in the living human brain with diffusion MRI. Cortex 44:936–952 Lee SK, Kim DI, Mori S, Kim J, Kim HD, Heo K, Lee BI (2004) Diffusion tensor MRI visualizes decreased subcortical fiber connectivity in focal cortical dysplasia. NeuroImage 22:1826–1829 Lilja Y, Ljungberg M, Starck G, Malmgren K, Rydenhag B, Nilsson DT (2014) Visualizing Meyer’s loop: a comparison of deterministic and probabilistic tractography. Epilepsy Res 108:481–490 Lo CY, Chao YP, Chou KH, Guo WY, Su JL, Lin CP (2007) DTI-based virtual reality system for neurosurgery. Conf Proc IEEE Eng Med Biol Soc 2007:1326–1329 Ludwig EKJ (1956) Atlas Cerebri Humani. Karger, Basel Marino R Jr, Rasmussen T (1968) Visual field changes after temporal lobectomy in man. Neurology 18:825–835 Melhem ER, Mori S, Mukundan G, Kraut MA, Pomper MG, van Zijl PC (2002) Diffusion tensor MR imaging of the brain and white matter tractography. AJR Am J Roentgenol 178:3–16 Mori S, Kaufmann WE, Davatzikos C, Stieltjes B, Amodei L, Fredericksen K, Pearlson GD, Melhem ER, Solaiyappan M, Raymond GV, Moser HW, van Zijl PC (2002) Imaging cortical association tracts in the human brain using diffusion-tensor-based axonal tracking. Magn Reson Med Off J Soc Magn Reson Med Soc Magn Reson Med 47:215–223 Mori S, van Zijl PC (2002) Fiber tracking: principles and strategies—a technical review. NMR Biomed 15:468–480 Mori S, Zhang J (2006) Principles of diffusion tensor imaging and its applications to basic neuroscience research. Neuron 51:527–539 Nguyen TH, Yoshida M, Stievenart JL, Iba-Zizen MT, Bellinger L, Abanou A, Kitahara K, Cabanis EA (2005) MR tractography with diffusion tensor imaging in clinical routine. Neuroradiology 47:334–343 Nilsson C, Markenroth Bloch K, Brockstedt S, Latt J, Widner H, Larsson EM (2007) Tracking the neurodegeneration of parkinsonian disorders—a pilot study. Neuroradiology Nilsson D, Malmgren K, Rydenhag B, Frisen L (2004) Visual field defects after temporal lobectomy—comparing methods and analysing resection size. Acta Neurol Scand 110:301–307 Nilsson D, Starck G, Ljungberg M, Ribbelin S, Jonsson L, Malmgren K, Rydenhag B (2007) Intersubject variability in the anterior extent of the optic radiation assessed by tractography. Epilepsy Res 77:11–16 Nimsky C, Ganslandt O, Fahlbusch R (2006) Implementation of fiber tract navigation. Neurosurgery 58:ONS-292-303, discussion ONS-303-294 Nimsky C, Ganslandt O, Hastreiter P, Wang R, Benner T, Sorensen AG, Fahlbusch R (2005) Preoperative and intraoperative diffusion tensor imaging-based fiber tracking in glioma surgery. Neurosurgery 56:130–137, discussion 138 Okada T, Mikuni N, Miki Y, Kikuta K, Urayama S, Hanakawa T, Fushimi Y, Yamamoto A, Kanagaki M, Fukuyama H, Hashimoto N, Togashi K (2006) Corticospinal tract localization: integration of diffusion-tensor tractography at 3-T MR imaging with intraoperative white matter stimulation mapping–preliminary results. Radiology 240:849–857 Peuskens D, van Loon J, Van Calenbergh F, van den Bergh R, Goffin J, Plets C (2004) Anatomy of the anterior temporal lobe and the frontotemporal region demonstrated by fiber dissection. Neurosurgery 55:1174–1184 Powell HW, Parker GJ, Alexander DC, Symms MR, Boulby PA, Wheeler-Kingshott CA, Barker GJ, Koepp MJ, Duncan JS (2005) MR tractography predicts visual field defects following temporal lobe resection. Neurology 65:596–599 Rubino PA, Rhoton AL Jr, Tong X, Oliveira E (2005) Three-dimensional relationships of the optic radiation. Neurosurgery 57:219–227, discussion 219–227 Rydenhag B, Silander HC (2001) Complications of epilepsy surgery after 654 procedures in Sweden, September 1990–1995: a multicenter study based on the Swedish National Epilepsy Surgery Register. Neurosurgery 49:51–56, discussion 56–57 Schulz G, Crooijmans HJ, Germann M, Scheffler K, Muller-Gerbl M, Muller B (2011) Three-dimensional strain fields in human brain resulting from formalin fixation. J Neurosci Methods 202:17–27 Sherbondy AJ, Dougherty RF, Napel S, Wandell BA (2008) Identifying the human optic radiation using diffusion imaging and fiber tractography. J Vis 8(12):11 Shrout PE, Fleiss JL (1979) Intraclass correlations: uses in assessing rater reliability. Psychol Bull 86:420–428 Smith SM, Jenkinson M, Woolrich MW, Beckmann CF, Behrens TE, Johansen-Berg H, Bannister PR, De Luca M, Drobnjak I, Flitney DE, Niazy RK, Saunders J, Vickers J, Zhang Y, De Stefano N, Brady JM, Matthews PM (2004) Advances in functional and structural MR image analysis and implementation as FSL. NeuroImage 23(Suppl 1):S208–S219 Stieltjes B, Kaufmann WE, van Zijl PC, Fredericksen K, Pearlson GD, Solaiyappan M, Mori S (2001) Diffusion tensor imaging and axonal tracking in the human brainstem. NeuroImage 14:723–735 Taoka T, Sakamoto M, Nakagawa H, Nakase H, Iwasaki S, Takayama K, Taoka K, Hoshida T, Sakaki T, Kichikawa K (2008) Diffusion tensor tractography of the meyer loop in cases of temporal lobe resection for temporal lobe epilepsy: correlation between postsurgical visual field defect and anterior limit of meyer loop on tractography. AJNR Am J Neuroradiol Thudium MO, Campos AR, Urbach H, Clusmann H (2010) The basal temporal approach for mesial temporal surgery: sparing the Meyer loop with navigated diffusion tensor tractography. Neurosurgery 67:385–390 Wang YX, Zhu XL, Deng M, Siu DY, Leung JC, Chan Q, Chan DT, Mak CH, Poon WS (2010) The use of diffusion tensor tractography to measure the distance between the anterior tip of the Meyer loop and the temporal pole in a cohort from Southern China. J Neurosurg Wiebe S, Blume WT, Girvin JP, Eliasziw M (2001) A randomized, controlled trial of surgery for temporal-lobe epilepsy. N Engl J Med 345:311–318 Winston GP, Daga P, Stretton J, Modat M, Symms MR, McEvoy AW, Ourselin S, Duncan JS (2012) Optic radiation tractography and vision in anterior temporal lobe resection. Ann Neurol 71:334–341 Winston GP, Mancini L, Stretton J, Ashmore J, Symms MR, Duncan JS, Yousry TA (2011) Diffusion tensor imaging tractography of the optic radiation for epilepsy surgical planning: a comparison of two methods. Epilepsy Res 97:124–132 Woolrich MW, Jbabdi S, Patenaude B, Chappell M, Makni S, Behrens T, Beckmann C, Jenkinson M, Smith SM (2009) Bayesian analysis of neuroimaging data in FSL. NeuroImage 45:S173–S186 Yamamoto T, Yamada K, Nishimura T, Kinoshita S (2005) Tractography to depict three layers of visual field trajectories to the calcarine gyri. Am J Ophthalmol 140:781–785 Yogarajah M, Focke NK, Bonelli S, Cercignani M, Acheson J, Parker GJ, Alexander DC, McEvoy AW, Symms MR, Koepp MJ, Duncan JS (2009) Defining Meyer’s loop-temporal lobe resections, visual field deficits and diffusion tensor tractography. Brain J Neurol 132:1656–1668