Pediatrik Nöroşirürji Hastalarında Hızlı Sekanslı MRG için Klinik Endikasyonlar ve Uygulamanın Önündeki Sınırlamalar ve Engeller

Özet

Burada, omurga, travmatik beyin hasarı (TBI) ve hidrosefali için pediatrik hastalar için hızlı sekanslı manyetik rezonans görüntülemenin (RS-MRG) kullanımını artırmak ve evrensel uygulamanın önündeki sınırlamaları ve engelleri belgelemek için bir protokol sunuyoruz.

Özet

Hızlı ve hızlı manyetik rezonans görüntüleme (MRG) protokolleri, iyonlaştırıcı radyasyonu ve sedasyonu azaltmanın harika bir yolu olduğu için pediatrik beyin cerrahisi hastaları için giderek daha popüler hale gelmiştir. Popülerlikleri artmış olsa da, bunları klinik olarak kullanmaya geçerken maliyet, personel eğitimi ve hareket artefaktı gibi üstesinden gelinmesi gereken engeller vardır. Bu makale sayesinde, hızlı MRG'nin tanısal çalışmada bir ikame veya adjuvan olabileceği klinik uygulamalar için bir protokol geliştirdik. Ayrıca, omurga, TBI ve hidrosefali patolojileri için RS-MRG kullanımı için ilgili literatürü ana hatlarıyla belirtirken, kullanımlarına geçerken sınırlamaları ve lojistik engelleri genişletiyoruz, bunlardan birkaçı yukarıda tartışılmıştır. Bu sayede, RS-MRG'nin sirenks ve hidrosefali gibi spinal patolojiler için tanısal olarak kullanılabileceği sonucuna vardık. Ayrıca, TBH bulgularına duyarlılık eksikliği, travmatik beyin hasarı (TBH) patolojileri için hızlı sekanslı manyetik rezonans görüntülemeyi (RS-MRG) diğer ileri görüntüleme veya bilgisayarlı tomografi (BT) ile güçlü bir adjuvan haline getirir.

Giriş

Tarihsel olarak, bilgisayarlı tomografi (BT), nörolojik patolojinin taranması ve izlenmesi için birçok senaryoda birinci basamak görüntüleme çalışması olmuştur. Pediatrik hasta popülasyonunda, radyasyon maruziyetini azaltmak için BT görüntülemede azalmayı savunan çok sayıda çalışma vardır. Kessler ve ark. kafa BT'nin (HCT) etkili radyasyon dozunun küçük çocuklarda orantılı olarak daha yüksek olduğunu ve tek bir HCT'nin yaşam boyu kanser mortalite riskinin %0.07 olabileceğini belirtmektedir. Lösemiler ve beyin maligniteleri, radyasyona maruz kalmanın artmasıyla ilişkili en yaygın patolojilerdir¹.

Standart MRG, radyasyon olmamasına rağmen, pediatrik hastalarda hareket artefaktlarını azaltmak için sedasyon gerektirebilir. Tekrarlanan sedasyon endişeleri artırır ve gelişmekte olan beyin üzerinde nörotoksik etkilere neden olabilir¹. Flick ve ark. 2 yaşından önce anesteziye tekrar tekrar maruz kalmanın öğrenme güçlüğünün gelişmesine yol açma olasılığının daha yüksek olabileceğini gösteren büyük, uyumlu bir kohort çalışması yaptı².

BT ve MRG yaparken radyasyona maruz kalma ve sedasyon endişesiyle, Hızlı Sekanslı MRG'ler (RS-MRG) klinik ortamda giderek daha fazla kullanılmaktadır. Hidrosefalinin değerlendirilmesinde erken dönem RS-MRG'ler kullanıldı. O zamandan beri, kısa tarama süreleri, iyonlaştırıcı radyasyonun olmaması ve risk faktörünün azaltılması için önemli olan sedasyon nedeniyle RS-MRG için ek endikasyonlar geliştirilmiştir. Bu sistematik derleme ile, RS-MRG'nin tanısal çalışmalarda ikame edilebileceği veya adjuvan olabileceği klinik uygulamaları ve uygulamanın önündeki sınırlamaları ve engelleri tartışmayı amaçlıyoruz.

Protokol

Bu protokol, bir literatür taramasına ikincil olarak oluşturulduğu ve gerçek insan denekler gerektirmediği için Kuzey Carolina Üniversitesi'nin kurumsal insan araştırmaları etik komitesinin yönergelerini takip eder. Gönüllülerden ve çekimler için gerekli izinler alındı. Bu çalışmada kullanılan temsili RS-MRG görüntüleri tanımlanmıştır.

NOT: "Hızlı MRG" ve "hızlı beyin" gibi anahtar kelimeler kullanılarak literatür taraması yapılmıştır. Toplam 15 makale gözden geçirildi ve görüntüleme protokolleri alındı ve aşağıdaki protokolü oluşturmak için birleştirildi.

1. Hasta konumlandırma

1. Hasta konumlandırmadan önce, MRG kullanımına ilişkin kontrendikasyonların kapsamlı bir incelemesinin tamamlandığından emin olun. Hastaya RS-MRG için kontrendikasyonların şu anda vasküler klipsler, yabancı cisimler, protez kalp kapakçıkları ve diğer metal cihazlar gibi çeşitli metalik implant türlerini içerdiğini söyleyin. Gevşek metal nesneler olmadığından emin olmak için hastayı bir metal detektörü ile tarayın.
2. Anksiyete veya klostrofobisi olan hastaların, bu durumların alevlenmelerini azaltmak için hasta pozisyonuna özel dikkat gösterilmesi gerekebilir. Hastalara kullanımı için bir açıklama içeren bir alarm zili verin.
   1. Çocuk Yaşamı Uzmanı ekibinin üyelerine danışın. Hastaları ne bekleyeceklerine hazırlamak için onlarla birlikte videoları incelemelerini isteyin.
3. Bazı RS-MRI bobinlerinin aynaları vardır. Hastanın MRI tarayıcısından görebilmesi için bunları düzeltin. Pediatrik hastalarda doğru hasta konumlandırmanın uygulandığından ve RS-MRI görüntülerini optimize etmek için uygun bobinlerin seçildiğinden emin olun.
4. Kraniyal görüntüleme
   1. Beyin MRG'si için, hastayı sırtüstü yatırın ve çene yukarı doğru eğik olacak şekilde beyin bobinine ortalayın³. Hastanın gözleri kapalıyken yer işaretleme, dokunma sensörleri veya lazer işaretleme kullanın.
   2. Hasta konforu ve güvenliği için kulak tıkaçları ve hareket ve gürültüyü azaltmak için immobilizasyon pedleri sağlayın.
5. Omurga görüntüleme
   1. Servikal omurga
      1. Hastayı, gırtlak beyin bobininin³ merkezine hizalanacak şekilde sırtüstü pozisyona getirin. Yukarıda uygulanan aynı hasta güvenliği önlemlerini kullanın.
   2. Torasik omurga
      1. Hastayı sırtüstü pozisyona getirin. Sternum³ ile hizalamak için bir omurga bobini ve omurga bobininin merkezini kullanın.
   3. Lomber omurga
      1. Hastayı sırtüstü pozisyonda konumlandırın. Omurga bobinini kullanın ve iliak kemiklerden yaklaşık 5 cm yukarıda merkezi olarak hizalayın³. Görüntüyü elde etmede zorluk çekiyorsa dik bir MRG kullanın⁴.
6. Rahatlatıcı teknikler
   1. RS-MRI sırasında hareket artefaktlarını azaltmak için rahatlatıcı teknikler kullanın. Besleme, kundaklama ve standart kısıtlamalar dahil olmak üzere rahatlatıcı teknikleri deneyin⁵.
   2. Yatıştırıcı tekniklere yardımcı olması için veli katılımı isteyin. Bir veli mevcut değilse, yatıştırıcı teknikleri denemek için Çocuk Yaşamı Uzmanları gibi deneyimli personeli dahil edin.
   3. Bakımın artmasından önce daima konservatif yatıştırıcı yöntemler deneyin. Standart kısıtlamalar gerekiyorsa, morarma olup olmadığını değerlendirmek için çıkardıktan sonra kapsamlı bir cilt kontrolü yapın.
7. Sedasyon
   1. Hasta yatıştırıcı tekniklere rağmen teselli edilemez kalmaya devam ederse, sedasyon önerileri ve dozlama için anesteziyolojiye danışın. Bakımda bir artış ile vasi onayı alın.

2. Omurga değerlendirmesi

1. Aşağıdaki RS-MRI protokolü önerileri, spinal patolojilerin rutin tespiti ve değerlendirilmesi için dizileri yakalar. Bu dizileri 1.5 Tesla (T) veya 3T tarayıcı⁶ kullanarak gerçekleştirin.
   1. Matris boyutu, görüş alanı (FoV), tekrarlama süresi (TR) ve yankı süresi (TE) gibi temsili parametreleri gözden geçirin. Kurum parametrelerini veya aşağıda listelenen parametreleri takip edin.
2. Tam omurga serisi görüş alanını tek veya ayrı (servikal-üst torasik, alt torasik-lomber/sakral) olarak ayarlayın. Hastanın vücut habitusuna göre ayarlamaları hesaplayın.
3. Syrinx değerlendirmesi
   1. NUMARIS/4 yazılımını kullanarak sol üst köşedeki Hasta sekmesini seçin. Açılır menüden Hasta Tarayıcısı'nı seçin.
   2. Ayrı bir ekranda bir seçenekler listesi görüntülenecektir. Bu listeden Zamanlayıcı'yı seçin. Hastanın adına bir kez tıklayın ve ardından ekranın alt yarısındaki kayıt düğmesine tıklayın.
   3. Ayrı bir ekranda hastanın Adı, Doğum Tarihi, Boyu ve Kilosu görüntülenecektir. Doğru olduklarından emin olmak için bu parametreleri gözden geçirin.
   4. Hasta konumlandırma altında, Önce Baş- Sırtüstü'nü seçin. Aynı ekranda, Çalışma altında, SYRINX/TETHERED CORD NON-SEDATION DEĞERLENDİRME protokolünü seçin.
   5. Görüntüleme çalışmasının başlangıcında, yerelleştirici dizisinin çalıştığından emin olun. Bu sıra, etüdün yönelimini belirler. Omurga vakalarında bu diziyi 2-3 kez çalıştırın.
   6. Ardından, seçilen T2 ağırlıklı yarı Fourier edinimi tek vuruşlu turbo spin yankı (HASTE) eksenel ve sagital dizilerini çalıştırın.
      1. Burada listelenen görüntüleme protokolünü izleyin: dilim kalınlığı 3.0 mm, FoV 240 mm, TE 82 ms, TR 1500 ms.
   7. Çalışmadan sonra 2.3.1 adımını tekrarlayın. Ayrı ekran görüntüsünden Yerel Veritabanı'nı seçin.
   8. Hastanın adını ve tamamlanan etüdü seçin. Sol üst köşedeki Aktar'a ve ardından PACS'ye Aktar'a tıklayın.
   9. Destek ekibine çalışmanın sonuçlandığını bildirin ve hastayı MRI tarayıcı odasından çıkarın. Hasta güvenli bir şekilde çıkarıldıktan sonra, hastayı bir vasi ile yeniden bir araya getirin.
4. Diğer omurga patolojileri
   1. Bir kordon patolojisinin klinik belirtisi veya şüphesi varsa, bir T2 Kısa Ti İnversiyon Kurtarma (STIR) dizisi ekleyin. Adım 2.3.1'i tekrarlayarak bu sırayı yukarıdaki protokole dahil edin.
   2. ______- SPINE WO dizisini seçin. Görüntülenmekte olan omurga kısmıyla ilgili diziyi seçin (yani, C-SPINE WO).
   3. Sağ sütunda yer alan ek diziler listesinden STIR dizisini seçin. Şu protokol parametrelerini izleyin: kaygan kalınlık 3.0 mm, FoV 280 mm, TE 58.0 ms, TR 4000 ms.
      1. Dikkat çekici bir şekilde, STIR yağ dokusunu geçersiz kılar, bu da doku ayrımına yardımcı olur. STIR, kordon patolojileri için BOS ve kordon farklılaşması için daha yararlı olan HASTE'den daha iyi duyarlılığa sahiptir.
   4. Ek görüntüleri radyolog tarafından yorumlanmak üzere aktarmak için 2.3.7-2.3.8 adımlarını tekrarlayın.

3. Travmatik beyin hasarı değerlendirmesi

1. Önerilen protokolü 1,5 T veya 3 T tarayıcı ile gerçekleştirin. Tablo 1'de bulunan listeden tarayıcıları seçin.
2. Travmatik beyin hasarı (TBI) sekanslarının, eksenel sıvı ile zayıflatılmış inversiyon geri kazanımı (FLAIR), eksenel gradyan yankı dizileri (GRE), eksenel difüzyon ağırlıklı görüntüleme (DWI) - tek atışlı turbo spin yankısı ve eksenel ve koronal HASTE'yi içerdiğinden ancak bunlarla sınırlı olmadığından emin olun.
3. TE, TR, matris boyutu ve görüş alanında önemsiz farklılıklar olabileceğini unutmayın. Kurumsal görüntüleme protokollerini veya aşağıda listelenen parametreleri takip edin.
   1. Not: T2 GRE ve T2 HASTE dizileri büyük olasılıkla travmatik patolojiyi tanımlar.
4. Kanama
   1. Çalışma için hastayı seçmek için 2.3.1-2.3.3 adımlarını izleyin. Hasta pozisyonunu Önce Baş Sırtüstü olarak seçtikten sonra, Çalışma altında NEURO BRAIN'i seçin.
   2. Ek bir protokol listesi doldurulur ve bu listeden PEDS TRAUMA'yı seçin. Yukarıda adım 3.2'de listelenen dizileri içerdiğinden emin olmak için bu listeyi gözden geçirin.
   3. Kanama şüphesi varsa, bir radyoloğun GRE görüntülerini yorumladığından emin olun. En iyi GRE görüntüleme kalitesi için şu parametreleri kullanın: dilim kalınlığı 4,0 mm, FoV 230 mm, TE 2,46 ms, TR 240 ms.
      NOT: Bu sekans, BT görüntüleme ile karşılaştırıldığında ekstraaksiyel kanamanın daha fazla saptanması için dikkate değerdir.
   4. Ek görüntüleri radyolog tarafından yorumlanmak üzere aktarmak için 2.3.7-2.3.8 adımlarını tekrarlayın.
5. Yaygın aksonal yaralanma
   1. GRE sekansına ek olarak, diffüz aksonal yaralanma değerlendirmesine ek bir eksenel duyarlılık ağırlıklı görüntü (SWI) ekleyin.
      NOT: SWI görüntüleri, tespit edilen hemorajik lezyonların hacmi ve sayısı açısından GRE'den daha hassastır.
   2. 3.4.1-3.4.2 adımlarını tekrarlayın. En iyi SWI görüntüleme kalitesi için şu parametreleri kullanın: dilim kalınlığı 3,0 mm, FoV 220 mm, TE 20 ms, TR 27 ms.
   3. SWI görüntüleme, GRE ile karşılaştırıldığında daha uzun edinim sürelerine neden olabilir ve bu nedenle, hareket artefaktları tarafından bozulma olasılığı daha yüksektir. Hareket artefaktlarını azaltmaya yardımcı olmak için yukarıdaki yatıştırıcı teknikleri gözden geçirin.
6. Kafatası kırıkları
   1. Şüpheli kafatası kırıkları için, yukarıdaki diziler çok az duyarlılığa sahiptir. Yukarıdaki protokole bir siyah kemik MRI dizisi ekleyin.
   2. Hasta Tarayıcısı sekmesine dönerek siyah kemik dizisini seçin. Bu sekmeden Neuro Brain protokolünü seçin.
   3. Solda görüntülenen ek protokoller listesinden PEDS Travması'nı ve ardından Siyah Kemik dizisini seçin.
   4. Siyah kemik dizisi, daha kısa TE ve TR'ye ve yumuşak doku ve kemiği ayırt etmek için optimal bir çevirme açısına sahip bir GRE dizisidir. Bu görüntüleme protokollerini^{seçin 1,7}: TE 4.20 ms, TR 8.60 ms ve etüt özellikleri ekranının Rutin sekmesi altında 5°'lik çevirme açısı.
   5. Kafa BT, Şekil 1'de görüldüğü gibi kafatası kırıklarını değerlendirmek için altın standarttır. Velilerle riskleri ve faydaları tartışın ve en uygun rotayı belirleyin. Hasta TBI çalışmasında bir iskelet araştırmasını tamamlamışsa, Kafa BT'ye başlamadan önce kafatası radyografisini inceleyin.

4. Hidrosefali ve şant değerlendirmesi

1. Protokolü 1,5 T veya 3 T'de gerçekleştirin. Piyasada bulunan standart donanım ve yazılımla dizileri gözden geçirin.
2. Hidrosefali değerlendirmesi
   1. Çalışma için hastayı seçmek için 2.3.1-2.3.3 adımlarını izleyin. Hasta pozisyonunu Önce Sırtüstü olarak seçtikten sonra, Çalışma altında Nöro Beyin'i seçin.
   2. Ek bir protokol listesi doldurulur. Bu listeden Hızlı Sıra'yı seçin.
   3. Çalışmaya AAHScout adlı bir yerelleştirici dizisiyle başlayın. Bu yerelleştirici dizisinin etüdün başlangıcında otomatik olarak başladığından emin olun.
   4. Hidrosefalinin değerlendirilmesi için, TurboFLASH T1 ağırlıklı bir dizi ve HASTE T2 ağırlıklı bir dizi ekleyin. TurboFLASH dizisi, daha kısa TE, TR ve çevirme açılarına sahip değiştirilmiş bir GRE dizisidir.
      1. 1,5 T üzerinde gerçekleştirilen HASTE T2 için aşağıdaki önerilen parametreleri^{kullanın 8}: Tekrarlama süresi (TR) 744 ms, yankı süresi 104 ms, çevirme açısı 150°, görüş alanı 230 mm, matris 256 × 156, alım sayısı 1, dilim kalınlığı 4 mm, 1 mm'lik bir atlama ile ve I-PAT faktörü 2.
      2. 3 T üzerinde gerçekleştirilen HASTE T2 için aşağıdaki önerilen parametreleri^{kullanın 8}: 3-Tesla: TR 358 ms, yankı süresi 90 ms, çevirme açısı 150°, görüş alanı 220 mm, matris 256 × 156, alım sayısı 1, dilim kalınlığı 4 mm, 1 mm atlama ile ve I-PAT faktörü 2.
         NOT: HASTE T2 ağırlık görüntüleri, ventriküler değerlendirme için en iyi görüntüleme kalitesini sağlar. Bir kateter yerleştirilirse, TurboFLASH T1 ağırlıklı görüntüler kateter görselleştirmesi için daha uygundur.
   5. TurboFLASH T1 ağırlıklı dizi için şu görüntüleme protokollerini kullanın: dilim kalınlığı 4,0 mm, FoV 230 mm, TE 2,46 ms, TR 240 ms. Soldaki Sınav sekmesini görüntüleyerek, her iki dizinin de eksenel, sagital ve koronal olmak üzere üç düzlemde olduğundan emin olun. Multiplanar görüntüleme, tek düzlemli görüntülemeye kıyasla kateterin daha iyi görüntülenmesini sağlar.
   6. 2.3.7-2.3.8 adımlarını kullanarak görüntüleri aktarın.
3. Şant değerlendirmesi
   1. Hidrosefali değerlendirmesi için yukarıdaki protokolü izleyin. Şant kateterin net bir görselleştirmesi elde edilene kadar görüntüleme dizisini tekrarlayın.
      NOT: Önerilen dizilerin bir özeti aşağıda Tablo 1'de bulunabilir. Yalnızca yüksek verimli diziler dahil edilir.

Sonuçlar

Omurga değerlendirmesi
Ryan ve ark. pediatrik hastalarda sirenks değerlendirmesinde hızlı omurga MRG'nin uygulanabilirliğini belirlemek için prospektif bir çalışma yaptılar. Bilinen veya şüphelenilen sirenks veya Chiari malformasyonları olan hastalara hızlı spinal MRG (HASTE) ve standart kontrastsız MR uygulandı. Görüntüler, aşağıdaki sonuçları ölçen pediatrik nöroradyologlar tarafından kör bir şekilde gözden geçirildi: Sirenks varlı?...

Tartışmalar

RS-MRG, pediatrik hastalarda alternatif bir görüntüleme tanı aracı sunar. RS-MRG, geleneksel nörogörüntüleme modalitelerinden daha hızlı tarama süreleri ile kraniyal ve spinal patolojileri görselleştirmek için T2 ağırlıklı sekansları kullanır.

Literatür taraması ve gözlem yoluyla, RS-MRG kullanımı için bir protokol geliştirdik. Spinal patolojilerin tanısı için en uygun sekansların T2, HASTE ve STIR olduğunu bulduk. Ek olarak, T...

Malzemeler

Name	Company	Catalog Number	Comments
Alarm bell	Siemens	https://www.siemens.com/global/en/products/buildings/fire-safety/evacuation/notification-ul.html
Brain and spine coils	Siemens	https://www.siemens-healthineers.com/magnetic-resonance-imaging
Consent form to be filled out by parents or guardian	Local Health System	N/A
Ear plugs	3M Classic Ear Plugs	https://www.3m.com/3M/en_US/p/?Ntt=classic+ear+plugs
Ferroguard Metal Detector	Metrasens	https://www.metrasens.com/solution/ferroguard-assure/
Immobilization restraints	Siemens	https://www.siemens-healthineers.com/magnetic-resonance-imaging
Landmarkers, laser markers, or touch sensors	Siemens	https://www.siemens-healthineers.com/magnetic-resonance-imaging
MR power cut-off	Siemens	https://www.siemens-healthineers.com/magnetic-resonance-imaging
MR quench button	Siemens	https://www.siemens-healthineers.com/magnetic-resonance-imaging
MRI scanner	Magnetom Avanto	https://www.siemens-healthineers.com/en-us/magnetic-resonance-imaging/0-35-to-1-5t-mri-scanner/magnetom-avanto	Other brands: Discovery 750, HDXT Signa scanners, GE Healthcare, , Aera and Skyra, Siemens, Erlangen, and Germany
Radiologic technologist	Local Health System	N/A
Radiologist	Local Health System	N/A
Standard MRI hardware and software	NUMARIS	Version 4
Support pads and pillows	Medline	www.medline.com	Alternative: Quality electrodynamics