Eine stufenlose pneumatische Bewegungsvorrichtung für die dynamische MRT der Halswirbelsäule

Zusammenfassung.

Ziel: Entwicklung und Erprobung einer neuen peumatischen Bewegungsvorrichtung für die dynamische Funktionsuntersuchung der Halswirbelsäule in der Kernspintomographie. Methoden: Eine nicht-metallische pneumatisch betriebene Bewegungsvorrichtung für Funktionsuntersuchungen der HWS wurde unter Gesichtspunkten der Gerätegeometrie eines geschlossenen supraleitenden Magnetresonanztomographen entwickelt. Das Untersuchungsprotokoll bestand aus einer T₂-gewichteten Mehrschichtsequenz in sagittaler Schichtführung (T₂-TSE, TR/TE = 2610/115, Matrix 254 × 512) sowie einer dynamischen T₂-gewichteten Einzelschichtsequenz (T₂-TSE, TR/TE = 1110/110, 255 × 256 Matrix, Akquisitionszeit 1 s). Zur Beurteilung der Bewegungsvorrichtung und des Untersuchungsprotokolls wurden 10 Probanden sowie 10 Patienten untersucht. Ergebnisse: Die Bewegungsvorrichtung erlaubte eine stufenlose Reklinations- und Inklinationsbewegung des Patienten in dem Magneten, ohne den Patienten aus dem Magneten herausfahren zu müssen. Die maximalen Bewegungsgrade betrugen - 35 ° in Reklination und 30 ° in Inklination. Aufgrund der T₂-Wichtung sowie der hohen Auflösung der dynamischen Sequenz waren das Myelon, der Liquorraum sowie die diskoligamentären Strukturen in allen Fällen kontrastreich zu erkennen und erlaubten die Beurteilung des Spinalkanals in den Funktionsstellungen. Schlußfolgerung: Die neuartige Bewegungsvorrichtung ermöglicht eine stufenlose und standardisierte dynamische Funktionsuntersuchung der HWS in einem geschlossenen Magnetsystem. Die Verwendung von schnellen T₂-gewichteten Spin-Echo-Sequenzen erweist sich als vorteilhaft in der Beurteilung des zervikalen Myelons, des vorderen und hinteren Liquorraumes sowie der diskoligamentären Strukturen.

Purpose: To develop and evaluate a new, pneumatically operated motion apparatus for the dynamic functional MR examination of the cervical spine. Materials and Methods: A metal-free, pneumatically operated motion apparatus for functional dynamic MR imaging of the cervical spine was developed with respect to the geometry of a short-bore, superconducting high-field MR system. The examination protocol included a T₂-weighted multi-slice turbospin echo sequence (T₂-TSE, TR/TE = 2610/115, matrix 254/512) and a dynamic T₂-weighted single-shot sequence (T₂-TSE, TR/TE = 1110/110, matrix 255/256, acquisition time 1s) in a sagittal plane. In order to evaluate the new motion apparatus and the examination protocol, 10 healthy subjects and 10 patients were examined. Results: The new motion apparatus allowed us to perform a passive stepless inclination and reclination motion of the patient's cervical spine within the MR scanner without leaving the magnet bore. The maximum motion degrees of the cervical spine were within -35° (reclination) and 30° (inclination). Due to the T₂-contrast and the high spatial resolution of the dynamic sequence, the myelon, the surrounding cerebrospinal fluid and the discoligamental structures were imaged with a good contrast and allowed a sufficient evaluation of the cervical spinal channel in all functional positions. Conclusions: This new motion apparatus allows a standardized and stepless dynamic functional MR examination in a short-bore high-field MR scanner. By the use of fast T₂-weighted spin echo sequences it has been shown to be of high value for the evaluation of the cervical myelon, the anterior and posterior cerebrospinal fluid and the discoligamental structures.

Halswirbelsäule - Magnetresonanztomographie - Funktionsdiagnostik

Cervical spine - Magnetic resonance imaging - Functional imaging

Literatur

• 1 Dihlmann W. Gelenke - Wirbelverbindungen, 3. Aufl. Stuttgart; Thieme 1987: 4
• 2 Emberton P, Moody A R. Dynamic MR of the cervical spine: low-cost technique for rapid-scanning MR facilities.  Am J Roentenol. 1994;  163 998
• 3 Nägele M, Koch W, Kaden B, Wöll B, Reiser M. Dynamische Funktions-MRT der Halswirbelsäule.  Fortschr Röntgenstr. 1992;  157 222-228
• 4 Schnarkowski P, Weidenmaier W, Heuck A, Reiser M F. MR-Funktionsdiagnostik der Halswirbelsäule nach Schleudertrauma.  Fortschr Röntgenstr. 1995;  162 319-324
• 5 Muhle C, Melchert U H, Brossmann J, Schröder C, Wisskirchen J, Heller M. Positionsgestell zur kinematischen Magnetresonanztomographie der Halswirbelsäule.  Fortschr Röntgenstr. 1995;  162 252-254
• 6 Muhle C, Metzner J, Brinkmann G, Kühn B, Bischoff L, Hutzelmann A, Wesner F, Heller M. Vergleich von T₂-gewichteter Turbo-Spin-Echo- und ultraschneller HASTE-Sequenz in der Diagnostik von zervikalen Myelopathien mit der statischen und kinematischen MRT der Halswirbelsäule.  Fortschr Röntgenstr. 1997;  167 467-473
• 7 Allmann K H, Schäfer O, Uhl M, Winterer J, Neumann K, von Kempis J, Langer M. Kinematische versus statische MRT-Untersuchung der Halswirbelsäule bei Patienten mit rheumatoider Arthritis.  Fortschr Röntgenstr. 1999;  170 22-27
• 8 Ronnen H R, de Korte P J, Brink P R, van der Bijl H J, Tonino A J, Franke C L. Acute whiplash injury: Is there a role for MR imaging? A prospective study of 100 patients.  Radiology. 1996;  201 93-96
• 9 van Goethem J W, Biltjes I G, van den Hauwe L, Parizel P M, de Schepper A M. Whiplash injuries: is there a role for imaging.  Eur J Radiol. 1996;  22 30-37
• 10 Bell G R, Steams K L. Flexion-extension MRI of the upper rheumatoid cervical spine.  Orthopedics. 1991;  14 969-973
• 11 Capaccioli L, Montigiani L, Donati P, Puglisi A T, Giurovich E, Puglisi F. Measurement reliability of dynamic x-rays of the cervical spine: an experimental model.  Ital J Anat Embryol. 1998;  103 13-25