Name: protocol for the evaluation of mri artifacts caused by metal implants to assess the suitability of implants and the vulnerability of pulse sequences
Uploaded: 2018-05-17T14:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 19 s
Description: Watch this Scientific Journal Video about Protocol for the Evaluation of MRI Artifacts Caused by Metal Implants to Assess the Suitability of Implants and the Vulnerability of Pulse Sequences at JoVE.c

저자는 스테파니 Sauer, 학과의 약국 하이델베르크 대학 병원에서 MRI 팬텀에 그녀의 기여에 대 한 약사에 게 감사 하는 것 처럼. 또한, 우리는 NORAS MRI 제품 GmbH (호 호 베르크, 독일)와 특히 다니엘 Gareis 16 채널 다용도 코일의 프로토 타입을 제공 하는 것을 감사 하 고 싶습니다. 또한, 우리는 지멘스 헬스케어 GmbH (에를랑겐, 독일)와 시퀀스 설정에 그들의 도움에 대 한 특히 Mathias Nittka 종류 협력에 대 한 감사.

1. 팬텀 준비
<ol><li>임 플 란 트 볼륨 (예:물 진지 변환 메서드를 사용 하 여)을 결정 합니다. 참고: CCT T 샘플 및 Z T 샘플의 볼륨 측정 0.65 mL 0.73 mL, 각각.</li>
	<li>얇은 스레드를 사용 하 여 비 강자성, 플라스틱, 방수 상자 가운데 임 플 란 트 위치를 수정. 예상된 MRI 유물 보다 큰 상자를 사용 합니다. 참고: 관심의 이식 또는 펄스 시퀀스의 유물 볼륨의 아무 대략적인 견적을 사용할 수 테스트 검사 수행 상자, 약 10 배는 팬텀 보다 큰에 팬텀을 배치 하 여 물으로 가득. 이 유물 볼륨 (CCT T 샘플)에 대 한 7.3 mL 및 0.09 mL (Z T 샘플)에 대 한 원거리 연구.</li>
	<li>
조심 스럽게 녹여 혼합 semisynthetic 지방 (58.8%), 물 (40%), 및 macrogol-8-stearate (1.2%), 50 ° c.에 물 목욕을 사용 하 여 참고:이 연구에서 샘플에 대 한 우리가 사용 500 mL 혼합물 각 샘플의 포함에 대 한.<ol>
<li>혼합 유체 때 난방 중지 느린 교 반, 시작 및 난방을 중지 합니다. 지방과 물 단계의 분리 확인 합니다.</li>
	</ol>
</li>
	<li>최대한 빨리 응고 시작, 서서히 시작 혼합물과는 임 플 란 트를 포함 합니다. 이 위해 부 어 포함 혼합물 천천히 이식으로 유령 상자에. 참고: 쏟아져 수행 되어야 합니다 천천히 공기 포함을 피하기 위해.</li>
	<li>하룻밤 건조에 대 한 4 ° C에서 냉장고에 포함 된 임 플 란 트와 유령 상자를 놓습니다. 다음 날, 이동 하 여 모든 잔여 액체 부분을 제거 합니다.</li>
</ol>2. MRI 검사
<ol><li>Vivo에서 상황에서 동일한 방향에서 MRI에서 팬텀 (상자 포함된 임 플 란 트)를 놓습니다. MRI의 isocenter에 팬텀의 중간 위치.</li>
	<li>측정을 위해 심각 하 고 명백한 신호 상품 (예를 들어, 머리 코일) 없이 이미징 볼륨 내에서 균질 신호 분배에 대 한 수 있습니다 코일을 사용 합니다.</li>
	<li>MRI 콘솔에서 검사는 MRI를 계획 하는 때 유령 상자, 상자의 가장자리에 공기를 포함 하 여 이미징 볼륨 이내 인지 확인 합니다.</li>
	<li>MRI 검사는 다음을 수행 합니다.</li>
</ol>3. 이미지 분석 및 사후 처리
<ol><li>(예를 들어, DICOM 형식을 사용 하 여) MRI 콘솔에서 (예를 들어, 압축에 의해) 품질의 손실 없이 이미지를 내보냅니다. 후 처리 소프트웨어는 이익 (ROI), 투자 수익 신호 강도, 임계값 기반 세분화 및 세분화 볼륨 ( 재료의 표참조)의 정량화 평가의 지역 배치에 대 한 수 있는 MRI에서 이미지를 가져옵니다.</li>
	<li>
산더미 아티팩트에 대 한 임계값을 정의 하 고 이미징 볼륨 내에서 균질 신호 분배에 대 한 확인, 배치 라인 서로 수직 하 고 보이는 유물의 외부 국경에 인접 한 최대 유물 크기 (조각에 그림 1a)입니다. 참고: 산더미 아티팩트는 변위 유물, 인위적으로 높은 신호 강도 가진 지역으로 제시. 그들은 슬라이스 방향 및 판독 방향에서 발생합니다.<ol>
<li>각각 4 개의 교차점 (그림 1a)의 외부 직경에서 10 m m 배경 ROI (투자 수익배경)를 배치 합니다. 라인 세분화 편집기를 사용 하 여 관심의 배경 영역을 놓습니다.</li>
		<li>별도로 평균 신호 강도 및 이러한 4 ROI배경 값 내 고 각 ROI배경 에 대 한 모든 복의 표준 편차 (SD)를 측정 합니다. 프로젝트 보기에서 자료 통계 도구를 사용 합니다.</li>
		<li>각 ROI배경 의 평균 신호 강도 균질 신호 분배를 보장 하기 위해 각각 다른 3 대응의 평균 신호의 ± 1.5 SD의 범위 내에 있는지 확인 합니다.</li>
		<li>이러한 4 ROI배경 값의 모든 복의 평균 신호 강도 3 SD의 ROI배경 을 추가 하 여 산더미 아티팩트에 대 한 임계값을 계산 합니다. 모든 조각에 신호 강도 신호 손실 유물에 인접 한 임계값 보다 큰 함께 모든 복을 선택 하 여 산더미 유물의 반자동 임계값 기반 세분화를 수행 합니다. 세그먼트화 편집기의 마스킹 도구를 사용 하 여 미리 정의 된 신호 강도 범위를 시각화 하 고 제한 하는 그것을 세분화 하.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
신호 손실 아티팩트에 대 한 임계값을 정의 하려면 관심사 (ROIs)의 4 개 지역 공기-포함 된 영역 (ROI공기, 직경에서 각 10 m m)의 유령 상자 모서리에 놓고 측정 하는 평균 신호 강도와이 4 투자 수익 내 모든 복의 SD 공기 단계 3.2에에서 설명 된 대로 사용 하 여 분할 편집기 "통계 자료", 각각. 참고: 신호 손실 유물 복 데 인공 낮은 신호 강도를 제공. 그들은 dephasing 및 변위 유물에 의해 발생 합니다.<ol>
<li>낮은 신호 강도 (그림 1a)의 가장 큰 연결 된 지역에 의해 정의 된 신호 손실 유물 (ROI코어)의 핵심에는 투자 수익을 배치 합니다. 누구의 평균 신호 강도 평균 ROI공기 + 해당 SD의 3 배 보다 신호 손실 유물 내의 가장 큰 가능한 크기를 찾을 때까지 수동으로 ROI코어 의 크기를 늘립니다. 마지막으로, 평균 신호 강도 및 ROI코어의 SD를 측정 합니다.</li>
		<li>3을 추가 하 여 신호 손실 아티팩트에 대 한 신호 강도 임계값을 계산 ROI코어의 말은 투자 수익코어 의 SD. 신호 강도 임계값 아래와 ROI코어 에 연결 하는 모든 복을 선택 하 여 신호 손실 유물의 반자동 임계값 기반 세분화를 수행 합니다.</li>
		<li>세그먼트화 편집기의 마스킹 도구를 사용 하 여 미리 정의 된 신호 강도 범위를 시각화 하 고 제한 하는 그것을 세분화 하. 가능 하면 세분화에서 아직 선택 되지 않은 모든 복을 포함 하도록 세분화 편집기의 "선택" 탭에서 "채우기" 함수를 사용 합니다. 해당 되는 경우 수동으로 세분화 추가 명확한 신호 손실 아티팩트 추가.</li>
	</ol>
</li>
	<li>사실 유물 볼륨을 얻기 위해 계산 된 유물 볼륨에서 실제 이식 볼륨을 뺍니다. 반복 하는 분석 이상 3 x. 2 주 이상 시간 간격 학습 바이어스를 제외 하도록 여러 번 읽고 구분 해야 합니다.</li>
</ol>

<ol>
	<li>Matsumoto, M., Koike, S., Kashima, S., Awai, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Geographic+distribution+of+CT,+MRI+and+PET+devices+in+Japan:+a+longitudinal+analysis+based+on+national+census+data.">Geographic distribution of CT, MRI and PET devices in Japan: a longitudinal analysis based on national census data.</a> PLoS ONE. 10 (5), (2015).</li><li>Cram, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Total+knee+arthroplasty+volume,+utilization,+and+outcomes+among+medicare+beneficiaries.">Total knee arthroplasty volume, utilization, and outcomes among medicare beneficiaries.</a> JAMA. 308 (12), 1227-1236 (1991).</li><li>Jordan, R. A., Micheelis, W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> F&#252;nfte Deutsche Mundgesundheitsstudie (DMS V). , (2016).</li><li>Steiner, C., Andrews, R., Barrett, M., Weiss, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> HCUP projections mobility/orthopedic procedures 2003 to 2012. , (2012).</li><li>Kremers, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Prevalence+of+total+hip+and+knee+replacement+in+the+United+States.">Prevalence of total hip and knee replacement in the United States.</a> The Journal of Bone and Joint Surgery. 97 (17), 1386-1397 (2015).</li><li>Schenck, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=The+role+of+magnetic+susceptibility+in+magnetic+resonance+imaging:+MRI+magnetic+compatibility+of+the+first+and+second+kinds.">The role of magnetic susceptibility in magnetic resonance imaging: MRI magnetic compatibility of the first and second kinds.</a> Medical Physics. 23 (6), 815-850 (1996).</li><li>Filli, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Material-dependent+implant+artifact+reduction+using+SEMAC-VAT+and+MAVRIC:+a+prospective+MRI+phantom+study.">Material-dependent implant artifact reduction using SEMAC-VAT and MAVRIC: a prospective MRI phantom study.</a> Investigative Radiology. 52 (6), 381 (2017).</li><li>Klinke, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Artifacts+in+magnetic+resonance+imaging+and+computed+tomography+caused+by+dental+materials.">Artifacts in magnetic resonance imaging and computed tomography caused by dental materials.</a> PloS ONE. 7 (2), (2012).</li><li>Lee, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Usefulness+of+IDEAL+T2-weighted+FSE+and+SPGR+imaging+in+reducing+metallic+artifacts+in+the+postoperative+ankles+with+metallic+hardware.">Usefulness of IDEAL T2-weighted FSE and SPGR imaging in reducing metallic artifacts in the postoperative ankles with metallic hardware.</a> Skeletal Radiology. 42 (2), 239-247 (2013).</li><li>Zho, S. -. Y., Kim, M. -. O., Lee, K. -. W., Kim, D. -. H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Artifact+reduction+from+metallic+dental+materials+in+T1-weighted+spin-echo+imaging+at+3.0+tesla.">Artifact reduction from metallic dental materials in T1-weighted spin-echo imaging at 3.0 tesla.</a> Journal of Magnetic Resonance Imaging. 37 (2), 471-478 (2013).</li><li>Fritz, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Compressed+sensing+SEMAC:+8-fold+accelerated+high+resolution+metal+artifact+reduction+MRI+of+Cobalt-Chromium+knee+arthroplasty+implants.">Compressed sensing SEMAC: 8-fold accelerated high resolution metal artifact reduction MRI of Cobalt-Chromium knee arthroplasty implants.</a> Investigative Radiology. 51 (10), 666 (2016).</li><li>Aguiar, M., Marques, A., Carvalho, A., Cavalcanti, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Accuracy+of+magnetic+resonance+imaging+compared+with+computed+tomography+for+implant+planning.">Accuracy of magnetic resonance imaging compared with computed tomography for implant planning.</a> Clinical Oral Implants Research. 19 (4), 362-365 (2008).</li><li>Talbot, B. S., Weinberg, E. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=MR+imaging+with+metal-suppression+sequences+for+evaluation+of+total+joint+arthroplasty.">MR imaging with metal-suppression sequences for evaluation of total joint arthroplasty.</a> RadioGraphics. 36 (1), 209-225 (2015).</li><li>Ai, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=SEMAC-VAT+and+MSVAT-SPACE+sequence+strategies+for+metal+artifact+reduction+in+1.5T+magnetic+resonance+imaging.">SEMAC-VAT and MSVAT-SPACE sequence strategies for metal artifact reduction in 1.5T magnetic resonance imaging.</a> Investigative Radiology. 47 (5), 267-276 (2012).</li><li>Smeets, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Artefacts+in+multimodal+imaging+of+titanium,+zirconium+and+binary+titanium-zirconium+alloy+dental+implants:+an+in+vitro+study.">Artefacts in multimodal imaging of titanium, zirconium and binary titanium-zirconium alloy dental implants: an in vitro study.</a> Dento Maxillo Facial Radiology. 46 (2), 20160267 (2016).</li><li>Nawabi, D. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=MRI+predicts+ALVAL+and+tissue+damage+in+metal-on-metal+hip+arthroplasty.">MRI predicts ALVAL and tissue damage in metal-on-metal hip arthroplasty.</a> Clinical Orthopaedics and Related Research. 472 (2), 471-481 (2014).</li><li>Cooper, H. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Early+reactive+synovitis+and+osteolysis+after+total+hip+arthroplasty.">Early reactive synovitis and osteolysis after total hip arthroplasty.</a> Clinical Orthopaedics and Related Research. 468 (12), 3278-3285 (2010).</li></ol>

팀 Hilgenfeld, 프란츠 S. Schwindling, 및 알렉산더 Juerchott 하이델베르크의 대학 의료 학부의 박사 친목에서 자금을 받았다. 연구는 Dietmar Hopp 재단 (프로젝트 번호 23011228)에 의해 부분적으로 지원 되었다. 저자는이 문서와 관련 하 여 관심의 없습니다 충돌은 명시적으로 명시 했습니다.

금속을 가진 환자의 수 임 플 란 트 하 고 MRI 검사의 수는 현재1,2,3증가 하 고 있습니다. 과거에는, MRI 검사 공동 교체 후 피해 했다. 그러나 오늘,, MRI 이미징 같은 환자에 대 한 요청 되지 않습니다 하지만 또한 허용 해야 합병증의 평가 위해 직접 관절 관절 교체에 인접 한. 따라서, MRI 안전 및 MRI 적합성 임 플 란 트, 금속 유물 ?...

MRI는 필수적인 진단 도구 되고있다. 그 결과, 일상 진단에 사용 되는 MRI 시스템의 수는 더 증가 하 고1. 동시에 임 플 란 트 환자 수가2,3도 증가 하고있다. 2012 년, 예를 들어, 1 백만 이상의 무릎 및 관절 대체 수행 되었습니다 미국 혼자4. 이러한 임 플 란 트의 보급은 약 7 백만 2010 년 여성의 연령 그룹 80-89 년5에 10% 이상에 해당 하는. 그 결과, 이미지 품질 및 MRI 검사의 진단의 금속 임 플 란 트, 진단 정확도 감소의 결과로 인해 유물에 의해 나쁘게 자주. 따라서, 임 플 란 트의 MRI 적합성 및 펄스 시퀀스의 유물 취약점은 점점 중요 해지고는. 이러한 특성을 평가 하기 위해 수많은 접근 출판 되었습니다. 그러나 사용된 평가 방법에 강한 불일치 때문, 해당 결과 비교 하기 어렵다.
재료의 MRI 적합성의 평가 그들의 자기 자화 율6을 계산 하 여 수행할 수 있습니다. 그러나, 아티팩트를 다른 펄스 시퀀스의 취약점 주어진된 임 플 란 트에 대 한 접근와 비교 될 수 없습니다. 반대로, 유물 볼륨 주어진된 펄스의 시퀀스에 대 한 추정 수 있습니다만 수 대략 다른 임 플 란 트에 대 한. 또한, 분석은 인위적으로 모양의 임 플 란 트7,8자주 수행 됩니다. 소재 볼륨 및 모양 유물 크기6에 영향을가지고, 이러한 기능 뿐만 아니라 계정에 취해야 한다. 자석 감수 하는 대신, 유물 크기를 평가할 수 있습니다. 자주, 연구 유물 크기9 만 취재 한 조각 임 플 란 트 유물10,11의 2 차원 유물 크기에 초점의 질적 평가에 의존 합니다. 또한, 수동 세분화 접근 자주 사용 됩니다, 뿐만 아니라 소모 하지만 또한 내부와 통해 reader 차이11경향이. 마지막으로, 프로토콜 자주 허용 하지 않습니다 같은 시간12아닌 지방 포화 및 지방 포화 시퀀스를 테스트 하. 그러나 이것,, 바람직한 것, 이후 적용된 지방 억제 기술 뿌리깊은 유물 크기에 영향을 줍니다.
여기, 우리가 현재 신뢰할 수 있는, 반자동 수 있는 프로토콜, 전체 임 플 란 트, 또는 모든 조각을 포함 하는 보이는 임 플 란 트 부작용의 신호 손실과 산더미 유물의 임계값 기반, 3 차원 정량화. 또한, T1 및 T2가 중 이미지 또는 지방 채도 없이 테스트에 대 한 수 있습니다. 다른 임 플 란 트의 MRI 적합성 또는 주어진된 임 플 란 트에 대 한 금속 유물을 다른 펄스 시퀀스의 취약점을 평가 하는 프로토콜을 사용할 수 있습니다.

<table><tbody><tr><td>Aqua B. Braun Ecotainer</td><td>B. Braun Melsungen AG, Melsungen, Germany</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Semisynthetic fat: Witepsol W25</td><td>Caelo Caesar &amp;amp; Loretz GmbH, Hilder, Germany</td><td>4051</td><td></td></tr><tr><td>Macrogol-8-stearate</td><td>Caelo Caesar &amp;amp; Loretz GmbH, Hilder, Germany</td><td>3023</td><td></td></tr><tr><td>Plastic box: not specified</td><td></td><td></td><td></td></tr><tr><td>Implants: Nobel Replace</td><td>Nobel Biocare, Z&amp;uuml;rich, Switzerland</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Water bath Haake S5P</td><td>Thermo Scientific, Waltham, MA, USA</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Measuring cylinder Blaubrand Eterna, Class A, Boro 3.3</td><td>BRAND GmbH + Co Kg, Wertheim, Germany</td><td>32708</td><td></td></tr><tr><td>Coil: Variety</td><td>Noras MRI products GmbH, H&amp;ouml;chberg, Germany</td><td></td><td></td></tr><tr><td>MRI: Magnetom Trio</td><td>Siemens Healthcare GmbH, Erlangen, Germany</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Postprocesing software: Amira 6.4</td><td>Thermo Scientific, Waltham, MA, USA</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

protocol for the evaluation of mri artifacts caused by metal implants to assess the suitability of implants and the vulnerability of pulse sequences

으로 자기 공명 영상 (MRI) 스캐너 및 의료 임 플 란 트 환자 수가 지속적으로 성장 하 고, 방사선은 점점 감소 이미지 품질 결과 MRI에서 금속 임 플 란 트 관련 아티팩트 발생. 따라서, 유물 볼륨 측면에서 임 플 란 트의 MRI 적합성 뿐만 아니라 이미지 유물을 줄이기 위해 펄스 시퀀스 개발 되고있다 더 중요. 여기, 우리는 MRI에 임 플 란 트의 유물 볼륨의 표준화 된 평가 대 한 허용 하는 포괄적인 프로토콜을 제시. 또한,이 프로토콜 아티팩트에 다른 펄스 시퀀스의 취약점 분석에 사용할 수 있습니다. 제안 된 프로토콜 또는 지방 억제 및 모든 수동 임 플 란 트 없이 T1 및 T2가 중 이미지에 적용할 수 있습니다. 또한, 절차의 신호 손실과 산더미 유물 별도 및 3 차원 식별 수 있습니다. 이전 조사 평가 방법에 크게 달랐다, 그들의 결과의 comparability 제한 했다. 따라서, MRI 유물 볼륨의 표준된 측정은 더 comparability를 제공 하는 데 필요한. 이 임 플 란 트의 MRI 적합성의 개발을 향상 하 고 더 나은 펄스 시퀀스 마지막으로 환자 치료를 개선 하기 위해 수 있습니다.

위에서 언급 한 프로토콜 우리 유물 양의 2 다른 치과 이식 티타늄 (T; 참조 테이블의 재료) 지원 다른 크라운의 평가 [도자기 융합-금속 비 귀금속 합금 (CCT T)와 단일 지 르 코니 아 (Z-T); 그림 1b 와 1c]. CCT T 샘플 나타냅니다 큰 유물 예측 높은 상자성 물자 구성 (코발트 61%, 21%, 및 텅스텐 크롬 11%; CCT)입니다. Z-T 샘플의 크라운 ?...

Watch this Scientific Journal Video about Protocol for the Evaluation of MRI Artifacts Caused by Metal Implants to Assess the Suitability of Implants and the Vulnerability of Pulse Sequences at JoVE.c

Protocol for the Evaluation of MRI Artifacts Caused by Metal Implants to Assess the Suitability of Implants and the Vulnerability of Pulse Sequences

자기 공명 영상에 대 한 임 플 란 트의 적합성 및 금속 유물을 다른 펄스 시퀀스의 취약점 추정 임 플 란 트에 의해 발생 하는 자기 공명 영상 아티팩트를 평가 하는 표준화 된 방법을 설명합니다 동시에.

금속으로 인 한 MRI 아티팩트의 평가 대 한 프로토콜 임 플 란 트의 적합성 및 펄스 시퀀스의 취약성을 평가 하기 위해 임 플 란 트

As the number of magnetic resonance imaging (MRI) scanners and patients with medical implants is constantly growing, radiologists increasingly encounter ...

protocol-for-evaluation-mri-artifacts-caused-metal-implants-to-assess

Universidad San Sebastian

Research

JoVE Journal

Engineering

9.8K 조회수.  Heidelberg University Hospital. 자기 공명 영상에 대 한 임 플 란 트의 적합성 및 금속 유물을 다른 펄스 시퀀스의 취약점 추정 임 플 란 트에 의해 발생 하는 자기 공명 영상 아티팩트를 평가 하는 표준화 된 방법을 설명합니다 동시에.

비디오: Protocol for the Evaluation of MRI Artifacts Caused by Metal Implants to Assess the Suitability of Implants and the Vulnerability of Pulse Sequences

Tracking the Mammary Architectural Features and Detecting Breast Cancer with Magnetic Resonance Diffusion Tensor Imaging

Breast cancer is the most common cause of cancer among women worldwide. Early detection of breast cancer has a critical role in improving the quality of life and survival of breast cancer patients. In this paper a new approach for the detection of breast cancer is described, based on tracking the mammary architectural elements using diffusion tensor imaging (DTI). 
The paper focuses on the scanning protocols and image processing algorithms and software that were designed to fit the diffusion properties of the mammary fibroglandular tissue and its changes during malignant transformation. The final output yields pixel by pixel vector maps that track the architecture of the entire mammary ductal glandular trees and parametric maps of the diffusion tensor coefficients and anisotropy indices. 
The efficiency of the method to detect breast cancer was tested by scanning women volunteers including 68 patients with breast cancer confirmed by histopathology findings. Regions with cancer cells exhibited a marked reduction in the diffusion coefficients and in the maximal anisotropy index as compared to the normal breast tissue, providing an intrinsic contrast for delineating the boundaries of malignant growth. Overall, the sensitivity of the DTI parameters to detect breast cancer was found to be high, particularly in dense breasts, and comparable to the current standard breast MRI method that requires injection of a contrast agent. Thus, this method offers a completely non-invasive, safe and sensitive tool for breast cancer detection.

We describe how to obtain parametric and vector maps of the diffusion tensor of the breast using magnetic resonance imaging. The protocol and final output following imaging processing are tailored for tracking breast architectural features and detecting breast malignancy.

자기 공명 확산 텐서 영상과 유방 아키텍처 특징을 추적 및 탐지 유방암

Breast cancer is the most common cause of cancer among women worldwide. Early detection of breast cancer has a critical role in improving the quality of ...

연구

의학

Quantitative Magnetic Resonance Imaging of Skeletal Muscle Disease

Quantitative magnetic resonance imaging (qMRI) describes the development and use of MRI to quantify physical, chemical, and/or biological properties of living systems. Neuromuscular diseases often exhibit a temporally varying, spatially heterogeneous, and multi-faceted pathology. The goal of this protocol is to characterize this pathology using qMRI methods. The MRI acquisition protocol begins with localizer images (used to locate the position of the body and tissue of interest within the MRI system), quality control measurements of relevant magnetic field distributions, and structural imaging for general anatomical characterization. The qMRI portion of the protocol includes measurements of the longitudinal and transverse relaxation time constants (T1 and T2, respectively). Also acquired are diffusion-tensor MRI data, in which water diffusivity is measured and used to infer pathological processes such as edema. Quantitative magnetization transfer imaging is used to characterize the relative tissue content of macromolecular and free water protons. Lastly, fat-water MRI methods are used to characterize fibro-adipose tissue replacement of muscle. In addition to describing the data acquisition and analysis procedures, this paper also discusses the potential problems associated with these methods, the analysis and interpretation of the data, MRI safety, and strategies for artifact reduction and protocol optimization.

Neuromuscular diseases often exhibit a temporally varying, spatially heterogeneous, and multi-faceted pathology. The goal of this protocol is to characterize this pathology using non-invasive magnetic resonance imaging methods.

골격근 질환의 정량적 자기 공명 영상

Quantitative magnetic resonance imaging (qMRI) describes the development and use of MRI to quantify physical, chemical, and/or biological properties of ...

A Multicenter MRI Protocol for the Evaluation and Quantification of Deep Vein Thrombosis

We evaluated a magnetic resonance venography (MRV) approach with gadofosveset to quantify total thrombus volume changes as the principal criterion for treatment efficacy&#160;in a multicenter randomized study comparing edoxaban monotherapy with a heparin/warfarin regimen for acute, symptomatic lower extremities deep vein thrombosis (DVT) treatment. We also used a direct thrombus imaging approach (DTHI, without the use of a contrast agent) to quantify fresh thrombus. We then sought to evaluate the reproducibility of the analysis methodology and applicability of using 3D magnetic resonance venography and direct thrombus imaging for the quantification of DVT in a multicenter trial setting. From 10 randomly selected subjects participating in the edoxaban Thrombus Reduction Imaging Study (eTRIS), total thrombus volume in the entire lower extremity deep venous system was quantified bilaterally. Subjects were imaged using 3D-T1W gradient echo sequences before (direct thrombus imaging, DTHI) and 5 min after injection of 0.03 mmol/kg of gadofosveset trisodium (magnetic resonance venography, MRV). The margins of the DVT on corresponding axial, curved multi-planar reformatted images were manually delineated by two observers to obtain volumetric measurements of the venous thrombi. MRV was used to compute total DVT volume, whereas DTHI was used to compute volume of fresh thrombus. Intra-class correlation (ICC) and Bland Altman analysis were performed to compare inter and intra-observer variability of the analysis. The ICC for inter and intra-observer variability was excellent (0.99 and 0.98, p &#60;0.001, respectively) with no bias on Bland-Altman analysis for MRV images. For DTHI images, the results were slightly lower (ICC = 0.88 and 0.95 respectively, p &#60;0.001), with bias for inter-observer results on Bland-Altman plots. This study showed feasibility of thrombus volume estimation in DVT using MRV with gadofosveset trisodium, with good intra- and inter-observer reproducibility in a multicenter setting.

The goal of this study is to use magnetic resonance venography with long-circulating gadolinium-based contrast agent and direct thrombus imaging for quantitative evaluation of DVT volume in a multicenter, clinical trial setting. Inter- and intra-observer variability assessments were conducted, and reproducibility of the protocol was determined.

깊은 정맥 혈전증의 평가 및 정량화를위한​​ 다기관 MRI 프로토콜

We evaluated a magnetic resonance venography (MRV) approach with gadofosveset to quantify total thrombus volume changes as the principal criterion for ...

Optogenetic Functional MRI

The investigation of the functional connectivity of precise neural circuits across the entire intact brain can be achieved through optogenetic functional magnetic resonance imaging (ofMRI), which is a novel technique that combines the relatively high spatial resolution of high-field fMRI with the precision of optogenetic stimulation. Fiber optics that enable delivery of specific wavelengths of light deep into the brain in vivo are implanted into regions of interest in order to specifically stimulate targeted cell types that have been genetically induced to express light-sensitive trans-membrane conductance channels, called opsins. fMRI is used to provide a non-invasive method of determining the brain's global dynamic response to optogenetic stimulation of specific neural circuits through measurement of the blood-oxygen-level-dependent (BOLD) signal, which provides an indirect measurement of neuronal activity. This protocol describes the construction of fiber optic implants, the implantation surgeries, the imaging with photostimulation and the data analysis required to successfully perform ofMRI. In summary, the precise stimulation and whole-brain monitoring ability of ofMRI are crucial factors in making ofMRI a powerful tool for the study of the connectomics of the brain in both healthy and diseased states.

This protocol describes the steps and data analysis required to successfully perform optogenetic functional magnetic resonance imaging (ofMRI). ofMRI is a novel technique that combines high-field fMRI readout with optogenetic stimulation, allowing for cell type-specific mapping of functional neural circuits and their dynamics across the whole living brain.

Optogenetic 기능 MRI

The investigation of the functional connectivity of precise neural circuits across the entire intact brain can be achieved through optogenetic functional ...

신경과학

Equipment Setup and Artifact Removal for Simultaneous Electroencephalogram and Functional Magnetic Resonance Imaging for Clinical Review in Epilepsy

Simultaneous electroencephalogram and functional magnetic resonance imaging (EEG-fMRI) is a unique combined technique that provides synergy in the understanding and localization of seizure onset in epilepsy. However, reported experimental protocols for EEG-fMRI recordings fail to address details about conducting such procedures on epilepsy patients. In addition, these protocols are limited solely to research settings. To fill the gap between patient monitoring in an epilepsy monitoring unit (EMU) and conducting research with an epilepsy patient, we introduce a unique EEG-fMRI recording protocol of epilepsy during the interictal period. The use of an MR conditional electrode set, which can also be used in the EMU for a simultaneous scalp EEG and video recording, allows an easy transition of EEG recordings from the EMU to the scanning room for concurrent EEG-fMRI recordings. Details on the recording procedures using this specific MR conditional electrode set are provided. In addition, the study explains step-by-step EEG processing procedures to remove the imaging artifacts, which can then be used for clinical review. This experimental protocol promotes an amendment to the conventional EEG-fMRI recording for enhanced applicability in both clinical (i.e., EMU) and research settings. Furthermore, this protocol provides the potential to expand this modality to postictal EEG-fMRI recordings in the clinical setting.

This article details simultaneous electroencephalogram and functional magnetic resonance imaging (EEG-fMRI) recording procedures that can be used in both clinical and research settings. EEG processing procedures to remove imaging artifacts for clinical review are also included. This study focuses on the example of epilepsy during the interictal period.

간질의 임상 검토를 위한 동시 뇌파도 및 기능적 자기 공명 영상을 위한 장비 설정 및 아티팩트 제거

Simultaneous electroencephalogram and functional magnetic resonance imaging (EEG-fMRI) is a unique combined technique that provides synergy in the ...

생체공학

Cardiac Magnetic Resonance for the Evaluation of Suspected Cardiac Thrombus: Conventional and Emerging Techniques

We present the conventional cardiac magnetic resonance (CMR) protocol for evaluating a suspected thrombus and highlight emerging techniques.&#160;The appearance of a mass on certain magnetic resonance (MR) sequences can help differentiate a thrombus from competing diagnoses such as a tumor. T1 and T2 signal characteristics of a thrombus are related to the evolution of hemoglobin properties. A thrombus typically does not enhance following contrast administration, which also helps differentiation from a tumor. We also highlight the emerging role of T1 mapping in the evaluation of a thrombus, which can add another level of support in diagnosis. Prior to any CMR exam, patient screening and interviews are critical to ensure safety and to optimize patient comfort. Effective communication during the exam between the technologist and the patient promotes proper breath holding technique and higher quality images. Volumetric post processing and structured reporting are helpful to ensure that the radiologist answers the ordering services&#39; question and communicates these results effectively. Optimal pre-MR safety evaluation, CMR exam execution, and post exam processing and reporting allow for delivery of high quality radiological service in the evaluation of a suspected cardiac thrombus.

The goal of this article is to describe how cardiac magnetic resonance can be used for the evaluation and diagnosis of a suspected cardiac thrombus. The method presented will describe data acquisition as well as the pre-procedure and post-procedure protocol.

의심되는 심장 혈전의 평가를 위한 심장 자기 공명: 기존 및 신흥 기술

We present the conventional cardiac magnetic resonance (CMR) protocol for evaluating a suspected thrombus and highlight emerging techniques.&#160;The ...

Reliable Acquisition of Electroencephalography Data during Simultaneous Electroencephalography and Functional MRI

Simultaneous electroencephalography (EEG) and functional magnetic resonance imaging (fMRI), EEG-fMRI, combines the complementary properties of scalp EEG (good temporal resolution) and fMRI (good spatial resolution) to measure neuronal activity during an electrographic event, through hemodynamic responses known as blood-oxygen-level-dependent (BOLD) changes. It is a non-invasive research tool that is utilized in neuroscience research and is highly beneficial to the clinical community, especially for the management of neurological diseases, provided that proper equipment and protocols are administered during data acquisition. Although recording EEG-fMRI is apparently straightforward, the correct preparation, especially in placing and securing the electrodes, is not only important for safety but is also critical in ensuring the reliability and analyzability of the EEG data obtained. This is also the most experience-demanding part of the preparation. To address these issues, a straightforward protocol that ensures data quality was developed. This article provides a step-by-step guide for acquiring reliable EEG data during EEG-fMRI using this protocol that utilizes readily available medical products. The presented protocol can be adapted to different applications of EEG-fMRI in research and clinical settings, and may be beneficial to both inexperienced and expert operators.

This article provides a straightforward protocol for acquiring good quality electroencephalography (EEG) data during simultaneous EEG and functional magnetic resonance imaging by utilizing readily available medical products.

동시 뇌전도 및 기능 MRI 중 뇌전도 데이터의 신뢰할 수 있는 획득

Simultaneous electroencephalography (EEG) and functional magnetic resonance imaging (fMRI), EEG-fMRI, combines the complementary properties of scalp EEG ...

Magnetic Resonance Imaging of Multiple Sclerosis at 7.0 Tesla

The overall goal of this article is to demonstrate a state-of-the-art ultrahigh field (UHF) magnetic resonance (MR) protocol of the brain at 7.0 Tesla in multiple sclerosis (MS) patients. MS is a chronic inflammatory, demyelinating, neurodegenerative disease that is characterized by white and gray matter lesions. Detection of spatially and temporally disseminated T2-hyperintense lesions by the use of MRI at 1.5 T and 3 T represents a crucial diagnostic tool in clinical practice to establish accurate diagnosis of MS based on the current version of the 2017 McDonald criteria. However, the differentiation of MS lesions from brain white matter lesions of other origins can sometimes be challenging due to their resembling morphology at lower magnetic field strengths (typically 3 T). Ultrahigh field MR (UHF-MR) benefits from increased signal-to-noise ratio and enhanced spatial resolution, both key to superior imaging for more accurate and definitive diagnoses of subtle lesions. Hence, MRI at 7.0 T has shown encouraging results to overcome the challenges of MS differential diagnosis by providing MS-specific neuroimaging markers (e.g., central vein sign, hypointense rim structures and differentiation of MS grey matter lesions). These markers and others can be identified by other MR contrasts other than T1 and T2 (T2*, phase, diffusion) and substantially improve the differentiation of MS lesions from those occurring in other neuroinflammatory conditions such as neuromyelitis optica and Susac syndrome. In this article, we describe our current technical approach to study cerebral white and grey matter lesions in MS patients at 7.0 T using different MR acquisition methods. The up-to-date protocol includes the preparation of the MR setup including the radio-frequency coils customized for UHF-MR, standardized screening, safety and interview procedures with MS patients, patient positioning in the MR scanner and acquisition of dedicated brain scans tailored for examining MS.

Here, we present a protocol to acquire magnetic resonance (MR) images of multiple sclerosis (MS) patient brains at 7.0 Tesla. The protocol includes preparation of the setup including the radio-frequency coils, standardized interview procedures with MS patients, subject positioning in the MR scanner and MR data acquisition.

7.0 테슬라에서 다발성 경화증의 자기 공명 화상 진찰

The overall goal of this article is to demonstrate a state-of-the-art ultrahigh field (UHF) magnetic resonance (MR) protocol of the brain at 7.0 Tesla in ...

Clinical Indications for Rapid Sequence MRI in Pediatric Neurosurgical Patients and the Limitations and Barriers to Implementation

Rapid and fast magnetic resonance imaging (MRI) protocols have become increasingly popular for pediatric neurosurgical patients as they are a great way to reduce ionizing radiation and sedation. While their popularity has increased, there are hurdles to overcome when transitioning to using them clinically, such as cost, staffing training, and motion artifact. Through this paper, we developed a protocol for clinical applications where rapid MRI can be a substitute or adjuvant in diagnostic workup. Further, we outline the relevant literature for the use of RS-MRI for the spine, TBI, and hydrocephalus pathologies while expanding upon the limitations and logistical barriers when transitioning to their use, a few of which are discussed above. Through this, we conclude that RS-MRI can be used diagnostically for spinal pathologies such as syrinx and hydrocephalus. Further, its lack of sensitivity for TBI findings makes rapid sequence magnetic resonance imaging (RS-MRI) a strong adjuvant with other advanced imaging or computed tomography (CT) for traumatic brain injury (TBI) pathologies.

<meta charset="utf8"></head><body>소아 신경외과 환자의 신속한 염기서열 MRI에 대한 임상적 적응증과 시행의 한계 및 장벽

Here, we present a protocol to increase the use of rapid sequence magnetic resonance imaging (RS-MRI) for pediatric patients for spine, traumatic brain injury (TBI), and hydrocephalus while documenting limitations and barriers to universal implementation.

소아 신경외과 환자의 신속한 염기서열 MRI에 대한 임상적 적응증과 시행의 한계 및 장벽

Rapid and fast magnetic resonance imaging (MRI) protocols have become increasingly popular for pediatric neurosurgical patients as they are a great way to ...

금속으로 인 한 MRI 아티팩트의 평가 대 한 프로토콜 임 플 란 트의 적합성 및 펄스 시퀀스의 취약성을 평가 하기 위해 임 플 란 트

요약

더 많은 비디오 탐색

이 비디오의 챕터

자기 공명 확산 텐서 영상과 유방 아키텍처 특징을 추적 및 탐지 유방암

골격근 질환의 정량적 자기 공명 영상

깊은 정맥 혈전증의 평가 및 정량화를위한 다기관 MRI 프로토콜

Optogenetic 기능 MRI

간질의 임상 검토를 위한 동시 뇌파도 및 기능적 자기 공명 영상을 위한 장비 설정 및 아티팩트 제거

의심되는 심장 혈전의 평가를 위한 심장 자기 공명: 기존 및 신흥 기술

동시 뇌전도 및 기능 MRI 중 뇌전도 데이터의 신뢰할 수 있는 획득

7.0 테슬라에서 다발성 경화증의 자기 공명 화상 진찰

소아 신경외과 환자의 신속한 염기서열 MRI에 대한 임상적 적응증과 시행의 한계 및 장벽

소아 신경외과 환자의 신속한 염기서열 MRI에 대한 임상적 적응증과 시행의 한계 및 장벽

금속으로 인 한 MRI 아티팩트의 평가 대 한 프로토콜 임 플 란 트의 적합성 및 펄스 시퀀스의 취약성을 평가 하기 위해 임 플 란 트

요약

더 많은 비디오 탐색

이 비디오의 챕터

자기 공명 확산 텐서 영상과 유방 아키텍처 특징을 추적 및 탐지 유방암

골격근 질환의 정량적 자기 공명 영상

깊은 정맥 혈전증의 평가 및 정량화를위한​​ 다기관 MRI 프로토콜

Optogenetic 기능 MRI

간질의 임상 검토를 위한 동시 뇌파도 및 기능적 자기 공명 영상을 위한 장비 설정 및 아티팩트 제거

의심되는 심장 혈전의 평가를 위한 심장 자기 공명: 기존 및 신흥 기술

동시 뇌전도 및 기능 MRI 중 뇌전도 데이터의 신뢰할 수 있는 획득

7.0 테슬라에서 다발성 경화증의 자기 공명 화상 진찰

소아 신경외과 환자의 신속한 염기서열 MRI에 대한 임상적 적응증과 시행의 한계 및 장벽

소아 신경외과 환자의 신속한 염기서열 MRI에 대한 임상적 적응증과 시행의 한계 및 장벽

깊은 정맥 혈전증의 평가 및 정량화를위한 다기관 MRI 프로토콜