[Comparison of subthalamic nucleus planning coordinates in 1Tesla and 3Tesla MRI for deep brain stimulation targeting]

Ideggyogy Sz. 2018 Nov 30;71(11-12):405-410. doi: 10.18071/isz.71.0405.
[Article in Hungarian]

Abstract

Background and purpose: Deep brain stimulation (DBS) involves placing electrodes within specific deep brain nuclei. For movement disorders the most common indications are tremors, Parkinsons disease and dystonias. Surgeons mostly employ MR imaging for preoperative target selection. MR field geometrical distortion may contribute to target-selection error in the MR scan which can contribute to error in electrode placement.

Methods: In this paper we compared the STN target planning coordinates in six parkinsonian DBS patients. Each patient underwent target planning in 1T and 3T MRI. We statistically compared and analysed the target-, and the fiducial coordinates in two different magnetic fileds.

Results: The target coordinates showed no significant differences (Mann-Whitney test, p > 0.05), however we found significant difference in fiducial coordinates (p < 0.01), in 3T MRI it was more pronounced (mean ± SD: 0.8 ± 0.3 mm) comparing to 1T (mean ± SD: 0.4 ± 0.2 mm).

Conclusion: Preliminary results showed no significant differences in planning of target coordinates comparing 1T to 3T magnetic fields.

Background and purpose: A mély agyi stimuláció a gyógyszeres kezeléssel nem befolyásolható mozgászavarok műtéti kezelésének rutinszerűen alkalmazott módszere. A műtétet a klinikai gyakorlatban elsősorban Parkinson-kór, essentialis tremorok, és dystoniák kezelésére alkalmazzuk. A célterületek többsége MR morfológiai vizsgálatokkal jól láthatóvá tehető. A mágneses erőterek növelésével azonban a képi információ torzulása következik be, ami oda vezethet, hogy az MR-képen látott anatómiai struktúrák a valóságban nem ugyanott helyezkednek el. Arra keres­tük a választ, hogy az 1 T, és 3 T mágneses erőterekben kijelölt célkoordinátákban, valamint az MR lokalizációs keret referenciapontjainak koordinátáiban (rodmarking accuracy) kimutatható-e eltérés.

Methods: Hat, Parkinson-kórban szenvedő beteg mély agyi stimulációs műtéti tervezése kapcsán a subthalamicus magokat jelöltük ki célpontként. A két különböző mágneses térben nyert koordinátaadatokat statisztikai módszerekkel hasonlítottuk össze.

Results: Az 1 T és a 3 T erőterekben végzett cél­koordináta összehasonlító eredményeink matematikailag ugyan mutattak eltérést, azonban ez nem volt szignifikáns (Mann-Whitney-próba, p > 0,05). Ugyanakkor az MR-lokalizáló keret referenciapont koordinátáinak (accuracy) összehasonlítása során szignifikáns (p < 0,01) különbséget találtunk. Ez az érték az erősebb mágneses térben nagyobb számadatot mutatott (3T accuracy átlag ± SD: 0,8 ± 0,3 mm), mint a gyengébb mágneses térben (1T accuracy átlag ± SD: 0,4 ± 0,2 mm).

Conclusion: Előzetes eredményeink nem igazoltak matematikailag szignifikáns eltérést a célkoordinátákban az 1 T és 3 T erősségű mágneses terek összehasonlítása során.

Keywords: 1 Tesla; 3 Tesla; comparison; deep brain stimulation; planning coordinates; subthalamic nucleus.

MeSH terms

  • Deep Brain Stimulation / methods*
  • Electrodes, Implanted
  • Humans
  • Magnetic Resonance Imaging / methods*
  • Parkinson Disease / therapy*
  • Stereotaxic Techniques
  • Subthalamic Nucleus / surgery*
  • Treatment Outcome