המחברים רוצה להודות סטפני סאואר, הרוקח בבית החולים במחלקה של בית מרקחת היידלברג אוניברסיטת, שלה תרומתו הפאנטום MRI. בנוסף, ברצוננו להודות מוצרים NORAS MRI GmbH (Höchberg, גרמניה), במיוחד דניאל Gareis על מתן אב טיפוס של הסליל הרב-תכליתי 16 ערוצים. יתר על כן, אנחנו אסירי תודה על שיתוף הפעולה אדיב עם סימנס בריאות GmbH (ארלנגן, גרמניה), במיוחד מתיאס Nittka לסיוע שלהם בכיוונון רצף.

1. הכנה פנטום
<ol><li>לקבוע בנפח השתל (למשל, באמצעות פעולת העקירה מים). הערה: היקף המדגם CCT-T והמדגם Z-T נמדד 0.65 mL, mL. 0.73, בהתאמה.</li>
	<li>לתקן את מיקום השתל באמצע תיבה שאינם פרומגנטיים, פלסטיק, עמיד למים באמצעות חוט דק. להשתמש בתיבת שגודלם הממצאים MRI הצפוי. הערה: אם אין הערכות קשה של אמצעי האחסון החפץ של השתל ו/או דופק הרצף של עניין זמינות, בצע סריקה הבדיקה על-ידי הצבת הפאנטום בתוך קופסה, כ 10 x גדול יותר הפאנטום, מלא במים. אמצעי האחסון החפץ הזה לומדים נע מ- 7.3 מ ל (עבור המדגם CCT-T) ו- mL 0.09 (עבור המדגם Z-T).</li>
	<li>
בזהירות להמיס תערובת של שמן semisynthetic (58.8%), מים (40%) ו- macrogol-8-stearate (1.2%), שימוש באמבט מים בטמפרטורה 50 º c הערה: עבור הדגימות במחקר זה, השתמשנו תערובת 500 מ"ל עבור ההטמעה של כל דגימה.<ol>
<li>כאשר התערובת הופך נוזל, תפסיק חימום להתחיל עם ערבוב איטי ו לעצור חימום. ודא כי שם אין הפרדה של השלבים שומן ומים.</li>
	</ol>
</li>
	<li>ברגע קרישת מתחיל, לאט מתחילים הטבעה השתל עם התערובת. בשביל זה, שופכים את התערובת ההטבעה לאט לתוך תיבת פנטום עם השתל. הערה: למזוג חייב להתבצע באיטיות כדי למנוע אוויר הכללה.</li>
	<li>הצב את תיבת פנטום עם השתל מוטבע לתוך המקרר ב 4 ° C בלילה עבור לייבוש. למחרת, להסיר כל חלקים נוזלים שיורית על ידי שפייה.</li>
</ol>2. בדיקת MRI
<ol><li>מקום הפאנטום (קופסה עם השתל מוטבע) ה MRI בכיוון זהה כמו המצב ויוו . בעמדה באמצע של הפאנטום isocenter של ה MRI.</li>
	<li>עבור מדידות, השתמש סליל אשר מאפשר עבור התפלגות אות הומוגנית בתוך האחסון הדמיה ללא איתות חמור והברורה טיפות (למשל, סליל ראשי).</li>
	<li>בעת תכנון ה MRI סריקות במסוף MRI, ודא כי תיבת פנטום, כולל קצת אוויר בקצוות של התיבה, בתוך האחסון הדמיה.</li>
	<li>לאחר מכן, לבצע את ה-mri.</li>
</ol>3. תמונה ניתוח ועיבוד שלאחר
<ol><li>לייצא את התמונות ללא אובדן של איכות (למשל, על ידי דחיסה) מהמסוף MRI (למשל, באמצעות תבנית DICOM). לייבא את התמונות ב- MRI עיבוד דפוס תוכנה המאפשר להנחה האזור של האינטרסים (ROI), הערכת עוצמות האות ROI של פילוח המבוסס על הסף, על כימות של אמצעי האחסון פילוח (ראה טבלה של חומרים).</li>
	<li>
להגדיר את הסף עבור חפצים ההערמות ולבדוק עבור התפלגות אות הומוגנית בתוך האחסון הדמיה, במקום קווים מאונכים אחד לשני והוא הסמוכים לגבול החיצוני של החפץ גלוי על הפרוסה עם (גודל החפץ המרבי איור 1 א'). הערה: בכביש מספר חפצים הם חפצים הזחה, הצגת עם אזורים עם עוצמות האות גבוה באופן מלאכותי. הם מתרחשים הכיוון פרוסה וכיוון הבדיקה.<ol>
<li>מקום רקע ROI (רועירקע) עם 10 מ מ קוטר בחוץ כל אחד נקודות החיתוך ארבע (איור 1 א'). מקם את הקווים ואת האזורים רקע אינטרסים באמצעות עורך פילוח.</li>
		<li>למדוד את עוצמת האות אומר ואת סטיית התקן (SD) של כל voxels בתוך ערכים אלה-רועירקע 4 ועבור כל רועירקע בנפרד. השתמש בכלי הסטטיסטיקה חומר בתצוגה הפרוייקט.</li>
		<li>ודא כי עוצמת האות מתכוון לכל רועירקע בטווח של ± 1.5 SD של האות הממוצע של כל אחד עמיתיהם 3 האחרים כדי להבטיח התפלגות אות הומוגנית.</li>
		<li>לחשב את הסף עבור בכביש מספר חפצים על-ידי הוספת SD של רועי 3רקע עוצמת האות הממוצע של כל voxels של ערכים אלה-רועירקע 4. לבצע פילוח המבוסס על סף אוטומטי של בכביש מספר חפצים על-ידי בחירת כל voxels עם עוצמות האות גדולה יותר הסף סמוך אותות לחפץ הפסד כל פרוסה. השתמש בכלי מיסוך של העורך פילוח כדי להמחיש את טווח עוצמת אות מוגדרים מראש ולהגביל את פילוח אליו.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
כדי להגדיר את הסף עבור האות אובדן חפצים, למקם 4 אזורים תיירותיים (ROIs) באזורים המכילות אוויר (רועיאוויר; כל 10 מ מ קוטר) בפינות של תיבת פנטום, למדוד את עוצמת האות רשע ו- SD של כל voxels בתוך אלה רועי 4 אוויר כפי שמתואר בשלב 3.2, באמצעות את פילוח עורך וסטטיסטיקה "חומר", בהתאמה. הערה: אות נוכח אובדן חפצים עם voxels יש עוצמות מלאכותית אות נמוכה. הם נגרמים על ידי חפצים dephasing ותזוזה.<ol>
<li>הצב רועי הליבה של החפץ אובדן אות (רועיהליבה) שהוגדרו על-ידי האזור המחובר הגדול של עוצמות אות נמוכה (איור 1 א'). להגדיל את הגודל של רועיהליבה באופן ידני עד גודל אפשרי הגדול ביותר בתוך החפץ אובדן האות אשר עוצמת האות הממוצע הוא נמוך יותר מאשר הממוצע רועיאוויר + 3 x של הגרמנים בהתאמה. לבסוף, למדוד את עוצמת האות רשע ו- SD של רועיהליבה.</li>
		<li>לחשב את הסף עוצמת אות על אות אובדן חפצים על-ידי הוספת 3 SD של רועיהליבה כדי הממוצע של רועיהליבה. לבצע פילוח המבוסס על סף אוטומטי של אותות אובדן חפצים על-ידי בחירת כל voxels מחובר רועיליבה עם עוצמות האות מתחת לסף.</li>
		<li>השתמש בכלי מיסוך של העורך פילוח כדי להמחיש את טווח עוצמת אות מוגדרים מראש ולהגביל את פילוח אליו. במידת האפשר, השתמש בפונקציה "מילוי" בברז "בחירה" של העורך פילוח כדי לכלול כל voxels בתוך פילוח עדיין לא נבחרו. אם רלוונטי, להוסיף ידנית את החפצים אובדן אות חד-משמעית נוספים אל פילוח.</li>
	</ol>
</li>
	<li>להחסיר את אמצעי האחסון הפיזי השתל מאמצעי האחסון החפץ מחושב כדי לקבל את העוצמה האמיתית החפץ. חזור על הניתוח לפחות 3 x. מרווח זמן לפחות שבועיים צריך להפריד את קריאות מרובות כדי לא לכלול דעה קדומה למידה.</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>

טים Hilgenfeld, פרנץ ס Schwindling ו- Juerchott אלכסנדר קיבל מימון מלגת פוסט-דוקטורט של הפקולטה לרפואה של אוניברסיטת היידלברג. המחקר נתמך בחלקה על ידי והאסו-הופ-Stiftung (פרוייקט מס 23011228). המחברים הצהירו במפורש כי ישנם שאין ניגודי אינטרסים בקשר עם מאמר זה.

מספר החולים עם מתכתי שתלים, מספר בדיקות MRI כיום גוברת1,2,3. בעבר, היו בדיקות MRI נמנע לאחר החלפות מפרקים. היום, לעומת זאת, MRI לא נדרשת רק הדמיה לחולים כאלה אך צריך גם לאפשר על ההערכה של סיבוכים סמוכים ישירות שכיחיםהחלפת משותפת. לפיכך, MRI בטיחות, MRI...

MRI הפך כלי האבחון חיוני. כתוצאה מכך, מספר מערכות MRI בשימוש שגרתי אבחון נוסף עולה1. במקביל, מספר החולים עם שתלים גוברת גם2,3. בשנת 2012, למשל, יותר מ- 1 מיליון הברך, החלפות מפרקים בוצעו לבד ארה ב4. השכיחות של שתלים כזה היה בערך 7 מיליון בשנת 2010, המתאים יותר מ-10% של נשים ב- 80-89 שנים קבוצת גיל5. כתוצאה מכך, איכות התמונה ואת החשיבות לאבחון של בדיקות MRI הם לעיתים קרובות לקוי על ידי חפצים עקב שתלים מתכתיים, וכתוצאה מכך דיוק האבחון ירד. לכן, את התאמת MRI של שתלים ואת הפגיעות החפץ של רצפי הדופק הופכים יותר ויותר חשוב. גישות רבות פורסמו להערכת מאפיינים אלו. עם זאת, בשל אי-התאמות חזקה בשיטות הערכה בשימוש, התוצאות המתאימים הן קשה להשוות.
ניתן לבצע הערכה של ההתאמה MRI של חומרים על-ידי חישוב שלהם המגנטית6. לעומת זאת, לא יכול להשוות את הפגיעות של רצפים שונים הדופק לחפצים עם הגישה הזאת עבור שתל נתון. להיפך, אמצעי האחסון של החפץ על רצף נתון הדופק בערך משוער עבור שתלים שונים. בנוסף, הניתוח מבוצע לעתים קרובות עם שתלים באופן מלאכותי בצורת7,8. כמו נפח החומר והצורה יש השפעה על גודל החפץ6, תכונות אלה צריכים להילקח בחשבון גם כן. כחלופה המגנטית, ניתן להעריך את גודל החפץ. לעתים קרובות, מחקרים להסתמך רק על ההערכה איכותי של החפץ בגודל9 או דגש על גודל החפץ מימדי מכסה רק פרוסה אחת של השתל החפץ10,11. יתר על כן, פילוח ידנית גישות משמשים לעתים קרובות, וזה לא רק זמן אלא גם נוטה reader "אינטרה" בין ההבדלים11. לבסוף, פרוטוקולים לעיתים קרובות אינם מאפשרים לבדיקת רצפים-רווי שומן, שומן רווי באותו זמן12. זאת, לעומת זאת, יהיה רצוי, כיוון טכניקה שהוחלו דיכוי שומן משפיעה עמוקות על גודל החפץ.
כאן, נציג של פרוטוקול המאפשר אמין, חצי אוטומטי, כימות מבוסס על הסף, תלת מימדי של האות ההערמות ואובדן חפצים של השתל כולו, או כל הפרוסות השתל גלוי פריטים. יתר על כן, היא מאפשרת בדיקה תמונות T1 ו T2-משוקלל עם או בלי שומן-רוויה. הפרוטוקול יכול לשמש כדי להעריך את התאמת MRI של שתלים שונים או את הפגיעות של רצפים שונים הדופק לחפצים מתכתי עבור שתל נתון.

<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

כמו מספר סורקים דימות תהודה מגנטית (MRI), מטופלים עם שתלים רפואיים בהתמדה, רדיולוגים נתקלים יותר ויותר מתכתי הקשורות השתל ממצאים ב- MRI, והתוצאה היא איכות תמונה מופחתת. לכן, התאמת MRI שתלים של חפץ עוצמה, כמו גם הפיתוח של הדופק רצפים כדי להפחית לכלוכים בתמונה, נעשים יותר ויותר חשוב. כאן, אנו מציגים פרוטוקול מקיף המאפשר הערכה מתוקננת של אמצעי האחסון החפץ של שתלים ב- MRI. יתר על כן, פרוטוקול זה יכול לשמש כדי לנתח את הפגיעות של רצפים שונים הדופק לחפצים. ניתן להחיל את הפרוטוקול המוצע לתמונות T1 ו T2-משוקלל עם או בלי שומן-דיכוי וסבילים כל השתלים. יתר על כן, ההליך מאפשר זיהוי האות ההערמות ואובדן חפצים תלת מימדי ונפרד. כפי חקירות קודמות שונה באופן משמעותי בשיטות הערכה, comparability של התוצאות שלהם הייתה מוגבלת. לפיכך, מדידות מתוקננת של MRI החפץ כרכים נחוצים לספק comparability טוב יותר. זה עשוי לשפר את הפיתוח של ההתאמה MRI של השתלים, כדאי דופק רצפים בסופו של דבר לשפר את הטיפול בחולה.

עם הפרוטוקול הנ ל, הערכנו את עוצמת החפץ 2 שתלים שונים של כתרים שונים התומכים טיטניום (T; ראה הטבלה של חומרים) [פורצלן התמזגו-אל-מתכת לא חשובים סגסוגת (CCT-T) ו מונוליטי זרקוניה (Z-T); איור 1b ו- 1 c]. המדגם סי טי-טי מייצג קומפוזיציה גשמי פאראמגנטיים מ...

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

אנו מתארים שיטה סטנדרטית כדי להעריך ממצאים תהודה מגנטית הנגרמת על ידי שתלים להערכת ההתאמה של השתלים עבור דימות תהודה מגנטית ו/או את הפגיעות של רצפים שונים הדופק לחפצים מתכתי בעת ובעונה אחת.

פרוטוקול על ההערכה של חפצים MRI הנגרמת על ידי מתכת שתלים להערכת ההתאמה של השתלים ואת הפגיעות של רצפים של הדופק

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

Research

JoVE Journal

Engineering

9.8K Views.  Heidelberg University Hospital. אנו מתארים שיטה סטנדרטית כדי להעריך ממצאים תהודה מגנטית הנגרמת על ידי שתלים להערכת ההתאמה של השתלים עבור דימות תהודה מגנטית ו/או את הפגיעות של רצפים שונים הדופק לחפצים מתכתי בעת ובעונה אחת.

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

Microwave-driven Synthesis of Iron Oxide Nanoparticles for Fast Detection of Atherosclerosis

A fast and reproducible microwave-driven protocol has been developed for the synthesis of neridronate-functionalized nanoparticles. Starting from the synthesis of hydrophobic nanoparticles, our method is based on an adaptation from thermal decomposition method to microwave driven synthesis. The new methodology produces a decrease in the reaction times in comparison with traditional procedures. Moreover, the use of the microwave technology increases the reproducibility of the reactions, something important from the point of view of clinical applications. The novelty of this iron oxide nanoparticle is the attachment of Neridronate. The use of this molecule leads a bisphosphonate moiety towards the outside of the nanoparticle that provides Ca2+ binding properties in vitro and selective accumulation in vivo in the atheroma plaque. The protocol allows the synthesis and plaque detection in about 3 hr since the initial synthesis from organic precursors. Their accumulation in the atherosclerotic area in less than 1 hr provides a contrast agent particularly suitable for clinical applications.

Microwave technology enables extremely fast synthesis of iron oxide nanoparticles for atherosclerosis plaque characterization. The use of an aminobisphosphonate in the external side of the nanoparticle provides a fast accumulation in the atherosclerotic area.

סינתזה מיקרוגל מונחה של תחמוצת ברזל חלקיקים עבור איתור מהיר של טרשת עורקים

A fast and reproducible microwave-driven protocol has been developed for the synthesis of neridronate-functionalized nanoparticles. Starting from the ...

Bioengineering

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.

סרטן שד מעקב מאפיינים אדריכליים החלב וזיהוי עם דימות מותחת דיפוזי תהודה מגנטית

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 ...

Medicine

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.

דימות תהודה מגנטית כמותי של מחלת שריר שלד

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.

MRI פרוטוקול Multicenter להערכה וכימות של פקקת וריד העמוק

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

Quantitative MRI of Endothelial Permeability and (Dys)function in Atherosclerosis

Cardiovascular diseases are the leading causes of death worldwide. A permeable/leaky and dysfunctional endothelium is considered the earliest marker of vascular damage and thought to drive atherosclerosis. A method to identify these changes in vivo would be desirable in the clinic. Magnetic resonance imaging (MRI)-based tools and other technologies have enabled a profound understanding of the role of the endothelium in cardiovascular diseases and risk in vivo. There is, however, a need for reproducible and simple approaches for extracting quantifiable data reflective of endothelial damage from a single imaging study. A non-invasive, easy-to-implement, and quantitative MRI workflow was developed to acquire and analyze images that allow the quantification of two imaging biomarkers of arterial endothelial damage (leakiness/permeability and dysfunction). Here, the protocol describes the application of this method in the brachiocephalic artery of atherosclerotic ApoE-/- mice using a clinical MRI scanner. First, late gadolinium enhancement (LGE) and Modified Look-Locker Inversion Recovery (MOLLI) T1 mapping protocols to quantify endothelial leakage using an albumin-binding probe are described. Second, anatomic, and quantitative blood flow sequences to measure endothelial dysfunction, in response to acetylcholine are described. Importantly, the method outlined here allows the acquisition of high-spatial-resolution 3D images with large volumetric coverage enabling accurate segmentation of vessel wall structures to improve inter- and intra-observer variability and to increase reliability and reproducibility. Additionally, it provides quantitative data without the need for high-temporal resolution for complex kinetic modeling, making it model-independent and even allowing for imaging of highly mobile vessels (coronary arteries). Therefore, the approach simplifies and expedites data analysis. Finally, this method can be implemented on different scanners, can be extended to image different arterial beds, and is clinically applicable for use in humans. This method could be used to diagnose and treat patients with atherosclerosis by adopting a precision-medicine approach.

<meta charset="utf8"></head><body>MRI כמותי של חדירות אנדותל ותפקוד לקוי בטרשת עורקים

We have developed an accurate, non-invasive, and easy-to-use method to quantify endothelial permeability and dysfunction in the arteries using Magnetic Resonance Imaging (MRI), named qMETRIC. This technique enables assessing vascular damage and cardiovascular risk associated with atherosclerosis in preclinical models and humans.

MRI כמותי של חדירות אנדותל ותפקוד (לקוי) בטרשת עורקים

Cardiovascular diseases are the leading causes of death worldwide. A permeable/leaky and dysfunctional endothelium is considered the earliest marker of ...

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.

תהודה מגנטית קרדיולוגית להערכת החשוד בתרובוס הלב: טכניקות קונבנציונליות והמתעוררים

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.

רכישה אמינה של נתוני אלקטרואנצפלוגרפיה במהלך אלקטרואנצפלוגרפיה סימולטנית ו-MRI פונקציונלי

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

Neuroscience

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.

הדמיית תהודה מגנטית של טרשת נפוצה ב 7.0 טסלה

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 ...

Cardiac Magnetic Resonance Imaging

Source: Frederick W. Damen and <a href="https://www.jove.com/author/Craig+J._Goergen">Craig J. Goergen</a>, Weldon School of Biomedical Engineering, Purdue University, West Lafayette, Indiana
In this video, high field, small-bore magnetic resonance imaging (MRI) with physiological monitoring is demonstrated to acquire gated cine loops of the murine cardiovascular system. This procedure provides a basis for assessing left-ventricular function, visualizing vascular networks, and quantifying motion of organs due to respiration. Comparable small animal cardiovascular imaging modalities include high-frequency ultrasound and micro-computed tomography (CT); however, each modality is associated with trade-offs that should be considered. While ultrasound does provide high spatial and temporal resolution, imaging artifacts are common. For example, dense tissue (i.e., the sternum and ribs) can limit imaging penetration depth, and hyperechoic signal at the interface between gas and liquid (i.e., pleura surrounding the lungs) can blur contrast in nearby tissue. Micro-CT in contrast does not suffer from as many in-plane artifacts, but does have lower temporal resolution and limited soft-tissue contrast. Furthermore, micro-CT uses X-ray radiation and often requires the use of contrast agents to visualize vasculature, both of which are known to cause side effects at high doses including radiation damage&#160; and renal injury. Cardiovascular MRI provides a nice compromise between these techniques by negating the need for ionizing radiation and providing the user with the ability to image without contrast agents (although contrast agents are often used for MRI).
This data was acquired with a triggering Fast Low Angle SHot (FLASH) MRI sequence that was gated off of the R-peaks in the cardiac cycle and expiratory plateaus in respiration. These physiological events were monitored through subcutaneous electrodes and a pressure-sensitive pillow that was secured against the abdomen. To ensure the mouse was properly warmed, a rectal temperature probe was inserted and used to control the output of a MRI-safe heating fan. Once the animal was inserted into the bore of the MRI scanner and navigation sequences were run to confirm positioning, the gated FLASH imaging planes were prescribed and data acquired. Overall, high field MRI is a powerful research tool that can provide soft tissue contrast for the study of small animal disease models.

Cardiac MRI: Principle and Imaging

הדמיית תהודה מגנטית לבבית

Source: Frederick W. Damen and Craig J. Goergen, Weldon School of Biomedical Engineering, Purdue University, West Lafayette, Indiana
In this video, high ...

פרוטוקול על ההערכה של חפצים MRI הנגרמת על ידי מתכת שתלים להערכת ההתאמה של השתלים ואת הפגיעות של רצפים של הדופק

Summary

Explore More Videos

Chapters in this video

סינתזה מיקרוגל מונחה של תחמוצת ברזל חלקיקים עבור איתור מהיר של טרשת עורקים

סרטן שד מעקב מאפיינים אדריכליים החלב וזיהוי עם דימות מותחת דיפוזי תהודה מגנטית

דימות תהודה מגנטית כמותי של מחלת שריר שלד

MRI פרוטוקול Multicenter להערכה וכימות של פקקת וריד העמוק

MRI כמותי של חדירות אנדותל ותפקוד (לקוי) בטרשת עורקים

MRI כמותי של חדירות אנדותל ותפקוד (לקוי) בטרשת עורקים

תהודה מגנטית קרדיולוגית להערכת החשוד בתרובוס הלב: טכניקות קונבנציונליות והמתעוררים

רכישה אמינה של נתוני אלקטרואנצפלוגרפיה במהלך אלקטרואנצפלוגרפיה סימולטנית ו-MRI פונקציונלי

הדמיית תהודה מגנטית של טרשת נפוצה ב 7.0 טסלה

הדמיית תהודה מגנטית לבבית