Yazarlar gibi Stefanie Sauer, eczacı bölümü, eczane Heidelberg Üniversitesi Hastanesi, MRI hayalet onu katkılarından dolayı teşekkür ederim. Buna ek olarak, NORAS MRG Ürün GmbH (Höchberg, Almanya) ve özellikle Daniel Gareis bir prototip 16 kanal çok amaçlı bobin sağlamak için teşekkür etmek istiyorum. Ayrıca, tür işbirliği ile SIEMENS sağlık GmbH (Erlangen, Almanya) ve özellikle Mathias Nittka için sıra kurulum onların yardım için sana şükrediyoruz.

1. hayalet hazırlık
<ol><li>İmplant birim (su deplasman yöntemini kullanarakÖrneğin,) belirlemek. Not: Ölçülen SKK-T sample ve Z-T hacmi 0.65 mL ve 0.73 mL, sırasıyla.</li>
	<li>İmplant pozisyonu ortasında ferromanyetik sigara, plastik-su geçirmez kutu ince bir iş parçacığı kullanarak düzeltebilirsiniz. Beklenen MRI eserler büyük bir kutu kullanın. Not: yapı birimleri, faiz implant ve/veya darbe dizi yok kaba tahminler kullanılabilir, bir sınama taraması gerçekleştirin yaklaşık 10 x hayalet, daha büyük bir kutu içinde hayalet yerleştirerek su ile dolu. Bu yapı birimleri arasında değişmektedir 7.3 mL (için SKK-T örnek) ve (Z-T örnek için) 0.09 mL çalışma.</li>
	<li>
Dikkatle semisynthetic yağ (% 58.8), su (% 40) ve macrogol-8-stearat (% 1.2), bir su banyosu 50 ° C'de kullanarak bir karışım eritmek Not: Bu çalışma örnekleri için biz 500 mL karışımı her örneği gömmek için kullanılır.<ol>
<li>Karışım sıvı hale geldiğinde Isıtma durdurmak ve yavaş karıştırma ile başlatma ve durdurma Isıtma. Hiçbir ayrım yağ ve su aşamalarının olduğundan emin olun.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Pıhtılaşma başlar başlamaz, yavaş yavaş implant karışımı ile gömme başlamak. Bunun için implant ile hayalet kutusuna gömme karışımı yavaş yavaş dökün. Not: Dökme yavaş yavaş hava dahil önlemek için gerçekleştirilmesi gerekir.</li>
	<li>Hayalet kutusu katıştırılmış implant ile kuruma için gecede 4 ° C'de buzdolabı içine koyun. Ertesi gün, decantation tarafından herhangi bir kalıntı sıvı parçaları kaldırın.</li>
</ol>2. MRG İnceleme
<ol><li>Operadaki hayalet (katıştırılmış implant kutusuyla) MRG vivo içinde durum olduğu gibi aynı yönde yerleştirin. Pozisyonda orta Hayalet'in Mr'ı isocenter.</li>
	<li>Ölçülerini, ağır ve belirgin sinyal damla (Örneğin, bir baş coil) olmadan Görüntüleme birimi içindeki bir homojen sinyal dağıtım için izin veren bir bobin kullanın.</li>
	<li>Mr'ı planlama MRI konsolda taramasını hayalet kutusu kutusunun kenarlarında biraz hava da dahil olmak üzere, görüntüleme birim içinde olduğundan emin olun.</li>
	<li>Ardından, MRG İnceleme gerçekleştirin.</li>
</ol>3. görüntü analizi ve post-işleme
<ol><li>(Örneğin, sıkıştırma) kalite kaybı olmadan görüntüleri dışa aktarmak MRI Konsolu'ndan (DICOM biçimini kullanarakÖrneğin,). Son işlem yazılımında ROI sinyal yoğunluklarını, eşik tabanlı segmentasyon ve bir miktar ( Tablo malzemelerigörmek) bölümleme birimlerin değerlendirme çıkarları (ROI), bölge yerleştirmek için izin veren bir MR görüntüleri içe aktarın.</li>
	<li>
Çarpışan eserler için eşik tanımlamak ve homojen sinyal dağıtım Görüntüleme birimi içindeki denetlemek için satır birbirine dik ve görünür yapının dış kenarlığı bitişik dilim ile en fazla obje boyutu (yer Şekil 1a). Not: Deplasman eserler, yapay olarak yüksek sinyal yoğunluklarda ile alanları ile çarpışan eserler vardır. Bunlar dilim yönünü ve okuma yönünü ortaya.<ol>
<li>Her dört kavşak noktaları (Şekil 1a) dışında çapı 10 mm ile bir arka plan yatırım getirisi (ROIarka plan) yerleştirin. Çizgiler ve çıkarları segmentasyon Düzenleyicisi'ni kullanarak arka plan bölgelerinde yerleştirin.</li>
		<li>Kötü sinyal yoğunluğu ve standart sapma (SD), tüm voxels bu 4 yatırım getirisiarka plan değerleri içinde ve her yatırım getirisiarka plan için ayrı ayrı ölçmek. Proje görünümünde Malzeme istatistikleri aracını kullanın.</li>
		<li>Her yatırım getirisiarka plan kötü sinyal yoğunluğu ± 1.5 SD homojen sinyal dağıtım güvence altına almak için her 3 diğer muadilleri kötü sinyal aralığı içinde olduğundan emin olun.</li>
		<li>Çarpışan eserler için eşik 4 Bu yatırım getirisiarka plan değerleri tüm voxels kötü sinyal yoğunluğu 3 SD ROIarka plan ekleyerek hesaplar. Yarı otomatik bir eşik tabanlı segmentasyon çarpışan yapıların her dilim içinde sinyal kaybı yapıya bitişik eşik değerinden sinyal yoğunluklarda ile tüm voxels seçerek gerçekleştirin. Önceden tanımlanmış sinyal yoğunluk aralığı görselleştirmek ve segmentasyon bunu kısıtlamak için segmentasyon düzenleyicisinin Maskeleme aracını kullanın.</li>
	</ol>
</li>
	<li>
Sinyal kaybı eserler için eşik tanımlamak için hava-içeren bölgelerin (YGhava; her 10 mm çapında) hayalet kutusunun köşelerindeki çıkarlarının (ROIs) 4 bölge koyun ve kötü sinyal yoğunluğu ve tüm voxels bu 4 ROI içinde SD ölçmek Segmentasyon editörü ve "Malzeme istatistikleri", sırasıyla kullanarak 3.2, adımda anlatıldığı gibi hava . Not: Sinyal kaybı eserler ile yapay düşük sinyal yoğunluklarda sahip voxels mevcut. Onlar tarafından dephasing ve deplasman eserler meydana gelir.<ol>
<li>Bir yatırım getirisi düşük sinyal yoğunluklarını (Şekil 1a) bağlı en büyük alanı tarafından tanımlanan temel sinyal kaybı yapı (ROIçekirdek) yerleştirin. Kimin kötü sinyal yoğunluğu ortalama YGhava + 3 x ilgili SD düşüktür sinyal kaybı artifakı içinde olası en büyük boyutta bulunana kadar el ile yatırım getirisiçekirdek boyutunu artırın. Son olarak, kötü sinyal yoğunluğu ve SD ROIçekirdekölçmek.</li>
		<li>Sinyal şiddeti eşik sinyal kaybı yapılar için 3 ekleyerek hesaplamak SD ROIgöbekdemek için yatırım getirisiçekirdek . Sinyal kaybı eserler yarı otomatik bir eşik tabanlı segmentasyon sinyal yoğunluklarda eşiğin altına yatırım getirisiçekirdek bağlı tüm voxels seçerek gerçekleştirin.</li>
		<li>Önceden tanımlanmış sinyal yoğunluk aralığı görselleştirmek ve segmentasyon bunu kısıtlamak için segmentasyon düzenleyicisinin Maskeleme aracını kullanın. Mümkünse, "Dolgu" işlevi henüz seçili olmayan tüm voxels ayrılmasını içinde eklemek için dokunun "Seçim" segmentasyon düzenleyicisi kullanın. El ile (varsa), ek kesin sinyal kaybı eserler için ayrılmasını ekleyin.</li>
	</ol>
</li>
	<li>Gerçek artifakı cilt elde etmek için hesaplanan yapı birimi fiziksel implant biriminden çıkarın. Tekrar analizi en az 3 x. Bir zaman aralığı en az iki hafta bir öğrenme önyargı dışlamak için birden çok okuma ayrı olmalıdır.</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>

Tim Hilgenfeld, Franz S. Schwindling ve Alexander Juerchott bir doktora sonrası bursu Heidelberg Üniversitesi Tıp Fakültesi fon aldı. Çalışma kısmen Dietmar-Hopp-Stiftung tarafından (Proje no. 23011228) destek verdi. Yazarlar bu madde ile bağlantılı olarak hiçbir çıkar çatışması olduğunu açıkça belirtmiştir.

Metalik ile hasta sayısı implantları ve MRI muayene sayısı şu anda1,2,3artmaktadır. Geçmişte, MRI muayene sonra eklem replasmanları atlanma. Bugün, ancak, MRI sadece bu hastalarda görüntüleme için talep değil ancak Ayrıca komplikasyonların değerlendirilmesi için eklem protezi için bitişik izin vermelidir. Böylece, MRI Emanet ve MRI uygunluğu implantları yanı sıra metal obje giderme, sağlam darbe dizil...

MRI vazgeçilmez bir tanı aracı haline gelmiştir. Sonuç olarak, rutin işlem tanı'daki kullanılan Mr sistemleri sayısı daha fazla1artmaktadır. Aynı zamanda, implantlar ile hasta sayısı2,3de artmaktadır. 2012 yılında, örneğin, 1 milyondan fazla diz ve eklem replasmanları ABD yalnız4' te gerçekleştirilmiş. Böyle implantlar yaygınlığı yaklaşık 7 yaş grubu 80-89 yıl5kadın fazla % 10 karşılık gelen 2010 yılında milyondu. Sonuç olarak, görüntü kalitesi ve Mr sınav tanı önemini kez eserler nedeniyle azalmış bir tanısal doğruluk içinde ortaya çıkan metalik implant tarafından engelliler. Bu nedenle, implantlar MRI uygunluğu ve nabız sıralarının artifakı güvenlik açığı giderek giderek daha önemli. Çok sayıda yaklaşımlar bu özellikleri değerlendirmek için yayınlanmıştır. Kullanılan değerlendirme yöntemleri güçlü farklılıklar nedeniyle, ancak, ilgili sonuçları karşılaştırmak zor.
MRI uygunluğu malzemelerin değerlendirilmesi kendi manyetik duyarlılık6hesaplayarak gerçekleştirilebilir. Ancak, farklı darbe dizileri güvenlik açığı yapılara verilen bir implant için bu yaklaşım ile karşılaştırıldığında olamaz. Tersi, yapı birimleri verilen darbe sırası için sadece kabaca farklı implantları tahmin edilebilir. Buna ek olarak, çözümleme kez yapay olarak şekillendirilmiş implantlar7,8ile yapılır. Materyal ve şekil yapı boyutu6üzerinde bir etkiye sahip olarak, bu özellikler de dikkate alınmalıdır. Manyetik duyarlılık için alternatif olarak, yapı boyut değerlendirilebilir. Sık sık, çalışmalar sadece yapı boyutu9 veya yalnızca bir implant artifakı10,11dilim kapsayan iki boyutlu obje boyutu odaklanmak nitel değerlendirilmesi güveniyor. Ayrıca, el ile segmentasyon yaklaşımlar kez, hangi sadece zaman alıcı ama aynı zamanda içi ve arası reader farklılıklar11eğilimli olduğu durumlarda kullanılır. Son olarak, iletişim kuralları kez yağ doymuş ve yağ doymuş serileri aynı saat12için test etmek için izin vermez. Uygulamalı şişman bastırma tekniği derinden yapı boyutu etkiler, ancak, arzu, olacaktır.
Burada, bir için güvenilir, yarı otomatik sağlayan protokol, eşik tabanlı, üç boyutlu miktar sinyal kaybı ve karmaşa yapıların tüm implant veya tüm dilimleri görünür implant eserler içeren mevcut. Ayrıca, T1 ve T2 ağırlıklı görüntüler veya yağ-doygunluk olmadan test etmek için izin verir. Protokol farklı implantlar MRI uygunluğu veya farklı darbe dizileri güvenlik açığı metalik yapılara verilen bir implant için değerlendirmek için kullanılabilir.

<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

Manyetik rezonans görüntüleme (MRG) tarayıcılar ve tıbbi implant ile hastaların sayısı sürekli artıyor gibi radyologlar MRI düşük görüntü kalitesi, metalik implant ile ilgili aktarımında giderek karşılaşma. Bu nedenle, implantlar artifakı hacmine MRI uygunluğu yanı sıra görüntü eserler, azaltmak için nabız dizileri gelişimi daha önemli hale gelmektedir. Burada, implantlar MRI üzerinde artifakı hacmi standart bir şekilde değerlendirilmesi için sağlayan kapsamlı bir iletişim kuralı mevcut. Ayrıca, bu protokolü farklı darbe dizileri güvenlik açığı yapılara analiz etmek için kullanılabilir. Önerilen protokol T1 ve T2 ağırlıklı görüntüler veya yağ-bastırma ve tüm pasif implantlar olmadan uygulanabilir. Ayrıca, sinyal kaybı ve karmaşa eserler ayrı ve üç boyutlu tanımlaması yordamla. Önceki araştırmalar, büyük ölçüde değerlendirme yöntemleri farklılık gibi bunların sonuçları karşılaştırılabilir sınırlıydı. Böylece, MR'da artifact birimlerin standart ölçüleri daha iyi karşılaştırılabilir sağlamak gereklidir. Bu implantlar MRI uygunluğunu gelişimini geliştirmek ve daha iyi sonunda hasta bakımı geliştirmek için sıralarını darbe.

Yukarıda belirtilen iletişim kuralı ile 2 farklı diş implantları titanyum (T; bkz: Malzemeler tablo) destekleyen farklı kron yapılan artifakı hacmi değerlendirildi [porselen erimiş-metal olmayan değerli alaşım (SKK-T) ve yekpare zirkon (Z-T); Şekil 1b ve 1 c]. SKK-T örnek büyük eserler tahmin etmek son derece paramagnetic bir malzeme kompozisyonu temsil eder (Kobalt % 61, krom ve Tungsten %21 %11; SKK). Z-T ...

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

Biz tarafından implantlar implantlar manyetik rezonans görüntüleme için uygunluğu ve/veya farklı darbe dizileri güvenlik açığı metalik yapılara tahmin etmek için neden manyetik rezonans görüntüleme eserler değerlendirmek için standart bir yöntem tarif aynı anda.

İmplantlar uygunluğu ve güvenlik açığı darbe sıralarının değerlendirmek için Metal tarafından neden MRI eserler değerlendirilmesi için iletişim kuralı implantlar

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 Görüntüleme.  Heidelberg University Hospital. Biz tarafından implantlar implantlar manyetik rezonans görüntüleme için uygunluğu ve/veya farklı darbe dizileri güvenlik açığı metalik yapılara tahmin etmek için neden manyetik rezonans görüntüleme eserler değerlendirmek için standart bir yöntem tarif aynı anda.

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

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.

İskelet Kası Hastalığının kantitatif Manyetik Rezonans Görüntüleme

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

Tıp

High Spatial Resolution Chemical Imaging of Implant-Associated Infections with X-ray Excited Luminescence Chemical Imaging Through Tissue

Microbial infections associated with implantable medical devices are a major concern in fracture fixation failure. Early diagnosis of such infection will allow successful eradication with antibiotics without an extra cost for a second surgery. Herein, we describe XELCI as a technique with high X-ray resolution, implant specificity, and chemical sensitivity to noninvasively image chemical concentrations near the surface of implanted medical devices. The devices are coated with chemically reporting surfaces. This chemically responsive surface consists of two layers coated on an implantable medical device; a pH-sensitive layer (bromothymol blue or bromocresol green incorporated hydrogel) which is coated over a red-light emitting scintillator (Gd2O2S: Eu) layer for monitoring. A focused X-ray beam irradiates a spot on the implant, and the red light generated by the scintillator (with 620 nm and 700 nm peaks) is transmitted through the sensing layer which alters the spectral ratio depending on the pH. An image is generated by scanning the X-ray beam across the implant and measuring the spectral ratio of light passing through the tissue point-by-point. We used this imaging technique for monitoring implant-associated infections previously on the bone surface of the femur with a modified implantable plate sensor. Now we are studying pH changes that occur from tibial intramedullary rod infections. Two different types of intramedullary rod designs are used in pre-pilot rabbit studies, and we learned that the XELCI technique could be used to monitor any chemical changes that occur not only on the bone surface but also inside the bone. Thus, this enables noninvasive, high spatial resolution, low background local pH imaging to study implant-associated infection biochemistry.

Here, we present a protocol for high-resolution optical detection of chemical information around implanted medical devices with X-ray excited luminescence chemical imaging (XELCI). This novel imaging technique is developed in our lab which enables studying implant-associated infection biochemistry.

Yüksek Uzamsal Çözünürlüklü İmplantla İlişkili Enfeksiyonların X-ışını ile Kimyasal Görüntülenmesi Uyarılmış Lüminesans Doku Yoluyla Kimyasal Görüntüleme

Microbial infections associated with implantable medical devices are a major concern in fracture fixation failure. Early diagnosis of such infection will ...

Kimya

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.

Derin Ven Trombozu Değerlendirilmesi ve Niceleme A Çok Merkezli MRI Protokolü

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 Fonksiyonel MRI

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

Nörobilim

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.

Epilepside Klinik İnceleme için Eşzamanlı Elektroensefalogram ve Fonksiyonel Manyetik Rezonans Görüntüleme için Ekipman Kurulumu ve Artefakt Giderimi

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

Biyomühendislik

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.

Şüpheli kardiyak Trombülerin değerlendirilmesi için kardiyak manyetik rezonans: konvansiyonel ve gelişmekte olan teknikler

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.

Eşzamanlı Elektroensefalografi ve Fonksiyonel MRI Sırasında Elektroensefalografi Verilerinin Güvenilir Bir Şekilde Eldeılması

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 Tesla'da Multipl Sklerozun Manyetik Rezonans Görüntülemesi

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.

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.

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

Magnetic Resonance Imaging

Magnetic resonance imaging (MRI) is a noninvasive medical imaging technique based on a phenomenon of nuclear physics discovered in the 1930s, in which matter exposed to magnetic fields and radio waves was found to emit radio signals. In 1970, a physician and researcher named Raymond Damadian noticed that malignant (cancerous) tissue gave off different signals than normal body tissue. He applied for a patent for the first MRI scanning device in clinical use by the early 1980s. The early MRI scanners were crude, but advances in digital computing and electronics led to their advancement over any other technique for precise imaging, especially in discovering tumors. Compared to other diagnostic imaging techniques like computed tomography and X-ray, MRI does not expose patients to radiation.
The drawbacks of MRI scans include their much higher cost and patient discomfort with the procedure. The MRI scanner subjects the patient to such powerful electromagnets that the scan room must be shielded. The patient must be enclosed in a metal tube-like device for the duration of the scan, sometimes as long as thirty minutes, which can be uncomfortable and impractical for ill patients. The machine is also so noisy that, even with earplugs, patients can become anxious or fearful. These problems have been overcome somewhat with the development of &#34;open&#34;&#160;MRI scanning, which does not require the patient to be entirely enclosed in a metal tube. Patients with iron-containing metallic implants (internal sutures, some prosthetic devices, pacemakers and so on) cannot undergo MRI scanning because it can dislodge these implants.
Different images are formed depending on the time taken between the sequence of magnetic pulses and the receipt and interpretation of the signal. A T1-weighted image has fatty tissues appearing brighter due to their enhanced signal while suppressing water signals, making it appear darker. In contrast, the T2-weighted image shows an enhanced water signal. Further, using MRI contrast media or dyes, like gadolinium, helps improve the quality of the images. Usually injected into the patient&#39;s vein, the gadolinium contrast dyes contain strongly paramagnetic gadolinium (Gd), which has positive magnetic susceptibility. When placed in a magnetic field, it is not directly seen in the MRI result but helps shorten the T1 values in tissues, where it accumulates, which allows the tissues to appear brighter in T1-weighted images.
Functional MRIs (fMRI), which detect the concentration of blood flow in certain body parts, are increasingly being used to study the activity in parts of the brain during various body activities. This has helped scientists learn more about the locations of different brain functions and more about brain abnormalities and diseases. More recently, 4D flow MRI provides 3D blood flow images and hemodynamics, with the fourth dimension being time, allowing cardiovascular disease assessment through the 3D coverage of the anatomy and velocity.
This content is derived from <a href="https://openstax.org/books/anatomy-and-physiology/pages/1-7-medical-imaging">Openstax, Anatomy and Physiology, Section 1.7: Medical Imaging</a>

Manyetik Rezonans Görüntüleme

Magnetic resonance imaging (MRI) is a noninvasive medical imaging technique based on a phenomenon of nuclear physics discovered in the 1930s, in which ...