Dépannage et assurance qualité dans l’imagerie par résonance magnétique au xénon hyperpolarisé : outils pour l’acquisition d’images de haute qualité

Résumé

Nous présentons ici un protocole permettant d’obtenir des images de résonance magnétique au xénon-129 hyperpolarisé de haute qualité, couvrant le matériel, les logiciels, l’acquisition de données, la sélection de séquences, la gestion des données, l’utilisation de l’espace k et l’analyse du bruit.

Résumé

L’imagerie par résonance magnétique au xénon hyperpolarisé (HP) (IRM ¹²⁹Xe) est une modalité d’imagerie récemment approuvée par la Federal Drug Administration (FDA) qui produit des images haute résolution d’une respiration inhalée de gaz xénon pour l’étude de la fonction pulmonaire. Cependant, la mise en œuvre de l’IRM ¹²⁹Xe est particulièrement difficile car elle nécessite du matériel et de l’équipement spécialisés pour l’hyperpolarisation, l’acquisition de bobines d’imagerie au xénon et de logiciels de bobines, le développement et la compilation de séquences d’imagerie IRM multinucléaires, ainsi que la reconstruction et l’analyse des données acquises. Sans une expertise appropriée, ces tâches peuvent être intimidantes, et l’échec de l’acquisition d’images de haute qualité peut être frustrant et coûteux. Nous présentons ici des protocoles de contrôle de la qualité (CQ), des pratiques de dépannage et des outils utiles pour¹²⁹sites d’IRM Xe, qui peuvent aider à l’acquisition de données optimisées et de haute qualité et de résultats précis. La discussion commencera par un aperçu du processus de mise en œuvre de l’IRM HP ¹²⁹Xe, y compris les exigences d’un laboratoire d’hyperpolariseurs, la combinaison du matériel et du logiciel de la bobine d’IRM ¹²⁹Xe, les considérations relatives à l’acquisition et à la séquence des données, les structures de données, les propriétés de l’espace k et de l’image, ainsi que les caractéristiques mesurées du signal et du bruit. Dans chacune de ces étapes nécessaires se trouvent des possibilités d’erreurs, de défis et d’événements défavorables conduisant à une mauvaise qualité d’image ou à une imagerie défaillante, et cette présentation vise à aborder certains des problèmes les plus couramment rencontrés. En particulier, l’identification et la caractérisation des modèles de bruit anormaux dans les données acquises sont nécessaires pour éviter les artefacts d’image et les images de mauvaise qualité ; Des exemples seront donnés et des stratégies d’atténuation seront discutées. Notre objectif est de faciliter le processus de mise en œuvre de l’IRM ¹²⁹Xe pour les nouveaux sites, tout en fournissant des directives et des stratégies pour le dépannage en temps réel.

Introduction

Depuis plus d’un siècle, l’évaluation de la fonction pulmonaire repose principalement sur des mesures globales de spirométrie et de pléthysmographie corporelle. Cependant, ces tests traditionnels de la fonction pulmonaire (PFT) sont limités dans leur capacité à saisir les nuances régionales de la maladie à un stade précoce et les changements subtils dans le tissu pulmonaire¹. La médecine nucléaire avec des radiotraceurs inhalés a été largement utilisée pour l’évaluation des incompatibilités ventilation/perfusion couramment associées aux emboles pulmonaires, mais cela implique des rayonnements ionisants et donne une résolution plus faible. En re....

Protocole

Le protocole décrit ci-dessous respecte les lignes directrices et les normes établies par le Comité d’éthique de la recherche humaine de l’Université du Missouri, garantissant la conduite éthique de l’étude et la protection des droits, de la sécurité et du bien-être des participants.

REMARQUE : Pour garantir la fiabilité et la précision des études d’IRM au xénon hyperpolarisé, il est essentiel d’effectuer une caractérisation rigoureuse des images acquises, de suivre un protocole complet et d’utiliser des stratégies de dépannage efficaces. La séance d’imagerie comprend plusieurs étapes : l’hyperpolarisation gazeuse, la communication bobine/s....

Discussion

La capacité à résoudre les problèmes d’IRM ¹²⁹Xe est une compétence nécessaire et peut aider à atténuer les problèmes en temps réel. Jusqu’à ce qu’une infrastructure de gaz hyperpolarisée puisse être achetée auprès d’une seule partie et obtenir le soutien des fabricants de scanners, ces tâches de contrôle de la qualité relèvent de la seule responsabilité des laboratoires individuels. L’objectif de ce manuscrit est de fournir au lecteur des pratiques et des suggestions utiles pour .......

matériels

Name	Company	Catalog Number	Comments
Polarization measurement station	Polerean	42881	https://polarean.com/
Pressure vessele with plunger valve	Ace glass	8648-85	https://www.aceglass.com/html/3dissues/Pressure_Vessels/offline/download.pdf
Tedlar bag	Jensen inert	GST381S-0707TJO	http://www.jenseninert.com/
Xenon Hyperpolarizer 9820	Polerean	49820	https://polarean.com/
Xenon loop coil	Clinical MR Solutions	Custom device	https://www.sbir.gov/sbc/clinical-mr-solutions-llc
Xenon vest coil	Clinical MR Solutions	Custom device	https://www.sbir.gov/sbc/clinical-mr-solutions-llc