Name: cardiac magnetic resonance imaging at 7 tesla
Uploaded: 2019-01-06T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Cardiac Magnetic Resonance Imaging at 7 Tesla at JoVE.com

De auteurs erkennen de faciliteiten, en de wetenschappelijke en technische bijstand voor de nationale Imaging faciliteit in het centrum voor Advanced Imaging, Universiteit van Queensland. Wij zouden ook willen bedanken Graham Galloway en Ian Brereton voor hun hulp bij het verkrijgen van een CAESIE-subsidie voor Thoralf Niendorf.

De studie is goedgekeurd door de ethische commissie van de Universiteit van Queensland, Queensland, Australië en geïnformeerde toestemming is verkregen van alle onderwerpen opgenomen in de studie.
1. onderwerpen
<ol><li>Werven vrijwilligers onderwerpen boven de 18 jaar intern aan de Universiteit van Queensland.</li>
	<li>Geïnformeerde toestemming<ol>
<li>Elk onderwerp te informeren over de potentiële risico's van het ondergaan van de keuring vóór het invoeren van de veiligheidszone van...

<ol>
	<li>Kramer, C. M., 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=Standardized+cardiovascular+magnetic+resonance+(CMR)+protocols+2013+update.">Standardized cardiovascular magnetic resonance (CMR) protocols 2013 update.</a> Journal of Cardiovascular Magnetic Resonance. 15 (1), 1 (2013).</li><li>Earls, J. P., Ho, V. B., Foo, T. K., Castillo, E., Flamm, S. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Cardiac+MRI:+Recent+progress+and+continued+challenges.">Cardiac MRI: Recent progress and continued challenges.</a> Journal of Magnetic Resonance Imaging. 16 (2), 111-127 (2002).</li><li>Wintersperger, B. 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=Cardiac+CINE+MR+imaging+with+a+32-channel+cardiac+coil+and+parallel+imaging:+Impact+of+acceleration+factors+on+image+quality+and+volumetric+accuracy.">Cardiac CINE MR imaging with a 32-channel cardiac coil and parallel imaging: Impact of acceleration factors on image quality and volumetric accuracy.</a> Journal of Magnetic Resonance Imaging. 23 (2), 222-227 (2006).</li><li>Schmitt, M., 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=A+128-channel+receive-only+cardiac+coil+for+highly+accelerated+cardiac+MRI+at+3+Tesla.">A 128-channel receive-only cardiac coil for highly accelerated cardiac MRI at 3 Tesla.</a> Magnetic Resonance in Medicine. 59 (6), 1431-1439 (2008).</li><li>Wech, 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=High-resolution+functional+cardiac+MR+imaging+using+density-weighted+real-time+acquisition+and+a+combination+of+compressed+sensing+and+parallel+imaging+for+image+reconstruction.">High-resolution functional cardiac MR imaging using density-weighted real-time acquisition and a combination of compressed sensing and parallel imaging for image reconstruction.</a> R&#246;Fo: Fortschritte Auf Dem Gebiete Der R&#246;ntgenstrahlen Und Der Nuklearmedizin. 182 (8), 676-681 (2010).</li><li>St&#228;b, D., 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=CAIPIRINHA+accelerated+SSFP+imaging.">CAIPIRINHA accelerated SSFP imaging.</a> Magnetic Resonance in Medicine. 65 (1), 157-164 (2011).</li><li>Gutberlet, M., 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=Influence+of+high+magnetic+field+strengths+and+parallel+acquisition+strategies+on+image+quality+in+cardiac+2D+CINE+magnetic+resonance+imaging:+comparison+of+1.5+T+vs.+3.0+T.">Influence of high magnetic field strengths and parallel acquisition strategies on image quality in cardiac 2D CINE magnetic resonance imaging: comparison of 1.5 T vs. 3.0 T.</a> European Radiology. 15 (8), 1586-1597 (2005).</li><li>Gutberlet, M., 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=Comprehensive+cardiac+magnetic+resonance+imaging+at+3.0+Tesla:+feasibility+and+implications+for+clinical+applications.">Comprehensive cardiac magnetic resonance imaging at 3.0 Tesla: feasibility and implications for clinical applications.</a> Investigative radiology. 41 (2), 154-167 (2006).</li><li>Kraff, O., Fischer, A., Nagel, A. M., M&#246;nninghoff, C., Ladd, M. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=MRI+at+7+tesla+and+above:+Demonstrated+and+potential+capabilities:+Capabilities+of+MRI+at+7T+and+Above.">MRI at 7 tesla and above: Demonstrated and potential capabilities: Capabilities of MRI at 7T and Above.</a> Journal of Magnetic Resonance Imaging. 41 (1), 13-33 (2015).</li><li>Moser, E., Stahlberg, F., Ladd, M. E., Trattnig, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=7-T+MR-from+research+to+clinical+applications?.">7-T MR-from research to clinical applications?.</a> NMR in Biomedicine. 25 (5), 695-716 (2012).</li><li>Hecht, E. M., Lee, R. F., Taouli, B., Sodickson, D. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Perspectives+on+Body+MR+Imaging+at+Ultrahigh+Field.">Perspectives on Body MR Imaging at Ultrahigh Field.</a> Magnetic Resonance Imaging Clinics of North America. 15 (3), 449-465 (2007).</li><li>Niendorf, 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=W(h)ither+human+cardiac+and+body+magnetic+resonance+at+ultrahigh+fields?+technical+advances,+practical+considerations,+applications,+and+clinical+opportunities:+Advances+in+ultrahigh+field+Cardiac+and+Body+Magnetic+Resonance.">W(h)ither human cardiac and body magnetic resonance at ultrahigh fields? technical advances, practical considerations, applications, and clinical opportunities: Advances in ultrahigh field Cardiac and Body Magnetic Resonance.</a> NMR in Biomedicine. 29 (9), 1173-1179 (2016).</li><li>Niendorf, T., Sodickson, D. K., Krombach, G. A., Schulz-Menger, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Toward+cardiovascular+MRI+at+7+T:+clinical+needs,+technical+solutions+and+research+promises.">Toward cardiovascular MRI at 7 T: clinical needs, technical solutions and research promises.</a> European Radiology. 20 (12), 2806-2816 (2010).</li><li>Niendorf, 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=Progress+and+promises+of+human+cardiac+magnetic+resonance+at+ultrahigh+fields:+A+physics+perspective.">Progress and promises of human cardiac magnetic resonance at ultrahigh fields: A physics perspective.</a> Journal of Magnetic Resonance. 229, 208-222 (2013).</li><li>Hinton, D. P., Wald, L. L., Pitts, J., Schmitt, F. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Comparison+of+Cardiac+MRI+on+1.5+and+3.0+Tesla+Clinical+Whole+Body+Systems.">Comparison of Cardiac MRI on 1.5 and 3.0 Tesla Clinical Whole Body Systems.</a> Investigative Radiology. 38 (7), 436-442 (2003).</li><li>Ohliger, M. A., Grant, A. K., Sodickson, D. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ultimate+intrinsic+signal-to-noise+ratio+for+parallel+MRI:+Electromagnetic+field+considerations.">Ultimate intrinsic signal-to-noise ratio for parallel MRI: Electromagnetic field considerations.</a> Magnetic resonance in medicine. 50 (5), 1018-1030 (2003).</li><li>Vaughan, J. 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=Whole-body+imaging+at+7T:+Preliminary+results.">Whole-body imaging at 7T: Preliminary results.</a> Magnetic Resonance in Medicine. 61 (1), 244-248 (2009).</li><li>Hezel, F., Thalhammer, C., Waiczies, S., Schulz-Menger, J., Niendorf, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=High+Spatial+Resolution+and+Temporally+Resolved+T2*+Mapping+of+Normal+Human+Myocardium+at+7.0+Tesla:+An+Ultrahigh+Field+Magnetic+Resonance+Feasibility+Study.">High Spatial Resolution and Temporally Resolved T2* Mapping of Normal Human Myocardium at 7.0 Tesla: An Ultrahigh Field Magnetic Resonance Feasibility Study.</a> PLOS ONE. 7 (12), e52324 (2012).</li><li>Suttie, J. 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=7+Tesla+(T)+human+cardiovascular+magnetic+resonance+imaging+using+FLASH+and+SSFP+to+assess+cardiac+function:+validation+against+1.5+T+and+3+T.">7 Tesla (T) human cardiovascular magnetic resonance imaging using FLASH and SSFP to assess cardiac function: validation against 1.5 T and 3 T.</a> NMR in biomedicine. 25 (1), 27-34 (2012).</li><li>von Knobelsdorff-Brenkenhoff, F., 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=Cardiac+chamber+quantification+using+magnetic+resonance+imaging+at+7+Tesla-a+pilot+study.">Cardiac chamber quantification using magnetic resonance imaging at 7 Tesla-a pilot study.</a> European Radiology. 20 (12), 2844-2852 (2010).</li><li>Winter, 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=Comparison+of+three+multichannel+transmit/receive+radiofrequency+coil+configurations+for+anatomic+and+functional+cardiac+MRI+at+7.0T:+implications+for+clinical+imaging.">Comparison of three multichannel transmit/receive radiofrequency coil configurations for anatomic and functional cardiac MRI at 7.0T: implications for clinical imaging.</a> European Radiology. 22 (10), 2211-2220 (2012).</li><li>Schmitter, S., 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=Cardiac+imaging+at+7+tesla:+Single-+and+two-spoke+radiofrequency+pulse+design+with+16-channel+parallel+excitation:+Cardiac+Imaging+at+7T.">Cardiac imaging at 7 tesla: Single- and two-spoke radiofrequency pulse design with 16-channel parallel excitation: Cardiac Imaging at 7T.</a> Magnetic Resonance in Medicine. 70 (5), 1210-1219 (2013).</li><li>Krug, J., Rose, G., Stucht, D., Clifford, G., Oster, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Limitations+of+VCG+based+gating+methods+in+ultra+high+field+cardiac+MRI.">Limitations of VCG based gating methods in ultra high field cardiac MRI.</a> Journal of Cardiovascular Magnetic Resonance. 15 (Suppl 1), W19 (2013).</li><li>St&#228;b, D., Roessler, J., O'Brien, K., Hamilton-Craig, C., Barth, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=ECG+Triggering+in+Ultra-High+Field+Cardiovascular+MRI.">ECG Triggering in Ultra-High Field Cardiovascular MRI.</a> Tomography. 2 (3), 167-174 (2016).</li><li>Gr&#228;&#223;l, A., 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=Design,+evaluation+and+application+of+an+eight+channel+transmit/receive+coil+array+for+cardiac+MRI+at+7.0T.">Design, evaluation and application of an eight channel transmit/receive coil array for cardiac MRI at 7.0T.</a> European Journal of Radiology. 82 (5), 752-759 (2013).</li><li>Graessl, A., 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=Modular+32-channel+transceiver+coil+array+for+cardiac+MRI+at+7.0T.">Modular 32-channel transceiver coil array for cardiac MRI at 7.0T.</a> Magnetic Resonance in Medicine. 72 (1), 276-290 (2014).</li><li>Snyder, C. 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=Initial+results+of+cardiac+imaging+at+7+tesla.">Initial results of cardiac imaging at 7 tesla.</a> Magnetic Resonance in Medicine. 61 (3), 517-524 (2009).</li><li>Meloni, A., 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=Detailing+magnetic+field+strength+dependence+and+segmental+artifact+distribution+of+myocardial+effective+transverse+relaxation+rate+at+1.5,+3.0,+and+7.0+T:+Magnetic+Field+Dependence+of+Myocardial+R+2+*.">Detailing magnetic field strength dependence and segmental artifact distribution of myocardial effective transverse relaxation rate at 1.5, 3.0, and 7.0 T: Magnetic Field Dependence of Myocardial R 2 *.</a> Magnetic Resonance in Medicine. 71 (6), 2224-2230 (2014).</li><li>von Knobelsdorff-Brenkenhoff, F., 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=Assessment+of+the+right+ventricle+with+cardiovascular+magnetic+resonance+at+7+Tesla.">Assessment of the right ventricle with cardiovascular magnetic resonance at 7 Tesla.</a> Journal of Cardiovascular Magnetic Resonance. 15, 23 (2013).</li><li>Petersen, S. E., 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=Reference+ranges+for+cardiac+structure+and+function+using+cardiovascular+magnetic+resonance+(CMR)+in+Caucasians+from+the+UK+Biobank+population+cohort.">Reference ranges for cardiac structure and function using cardiovascular magnetic resonance (CMR) in Caucasians from the UK Biobank population cohort.</a> Journal of Cardiovascular Magnetic Resonance. 19 (1), (2017).</li><li>Frauenrath, 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=Feasibility+of+cardiac+gating+free+of+interference+with+electro-magnetic+fields+at+1.5+Tesla,+3.0+Tesla+and+7.0+Tesla+using+an+MR-stethoscope.">Feasibility of cardiac gating free of interference with electro-magnetic fields at 1.5 Tesla, 3.0 Tesla and 7.0 Tesla using an MR-stethoscope.</a> Investigative radiology. 44 (9), 539-547 (2009).</li><li>Frauenrath, 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=Acoustic+cardiac+triggering:+a+practical+solution+for+synchronization+and+gating+of+cardiovascular+magnetic+resonance+at+7+Tesla.">Acoustic cardiac triggering: a practical solution for synchronization and gating of cardiovascular magnetic resonance at 7 Tesla.</a> Journal of Cardiovascular Magnetic Resonance. 12 (1), 67 (2010).</li><li>Schroeder, 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=A+Novel+Method+for+Contact-Free+Cardiac+Synchronization+Using+the+Pilot+Tone+Navigator.">A Novel Method for Contact-Free Cardiac Synchronization Using the Pilot Tone Navigator.</a> Proceedings of the International Society for Magnetic Resonance in Medicine. 24, 3103 (2016).</li></ol>

Functionele CMR-examens kunnen plaatsvinden met succes op 7 Tesla. Op basis van de veldsterkte SNR winst gedreven, kon CINE beelden van het menselijk hart worden verkregen met een aanzienlijk hogere ruimtelijke resolutie in vergelijking met 1,5 of 3 T. Terwijl de dikte van een segment van 6 tot 8 mm en in-plane voxel rand lengtes van 1.2 tot 2.0 mm vaak bij lagere klinische veld sterke1,30, de metingen op 7 Tesla gebruikt worden kan worden uitgevoerd met een segm...

Cardiovasculaire magnetische resonantie (CMR) is van bewezen klinische waarde met een groeiend aantal klinische aanwijzingen1,2. Met name de evaluatie van de cardiale morfologie en functie is van groot belang en meestal gerealiseerd door bijhouden en visualiseren van dat het hart beweging gedurende de gehele cyclus van de cardiale met behulp gesegmenteerd adem-gehouden tweedimensionale (2D) cinematograpic) CINE) beeldvormingstechnieken. Terwijl een hoge spatio-temporele resolutie, hoge bloed-myocard contrast en hoge signaal-ruisverhouding (SNR) nodig zijn, is de data-acquisitie sterk beperkt door de cardiale en respiratoire beweging en het gebruik van meerdere adem-wachtruimten, alsmede de noodzaak voor hele hart of links-ventriculaire leidt dekking vaak tot uitgebreide cyclustijden. Parallelle imaging, gelijktijdige multi segment imaging of andere versnelling technieken helpen bij de aanpak van de motie gerelateerde beperkingen3,,4,,5,6.
Bovendien, om te profiteren van de inherente SNR krijgen op hogere magneetvelden, hoge veld systemen met B0 = 3 Tesla steeds werkzaam zijn in de klinische routine7,8. De ontwikkeling heeft ook aangemoedigd onderzoeken van ultra-hoge veld (B0≥7 Tesla, f≥298 MHz) CMR9,10,11,12,13,14. De winst in die inherent zijn aan de hogere veldsterkte SNR en bloed-myocard contrast houdt de belofte te zijn overdraagbaar in verbeterde functionele CMR met behulp van een ruimtelijke resolutie die hoger is dan de hedendaagse grenzen15,16, 17. op zijn beurt, nieuwe mogelijkheden voor magnetische resonantie (MR) op basis van de karakterisering van het myocard weefsel, metabole beeldvorming en microstructuur imaging zijn verwachte13. Tot nu toe verschillende groepen hebben aangetoond dat de haalbaarheid van CMR op 7 Tesla en specifiek op maat gesneden ultra-hoge veld technologie is ingevoerd17,18,19,20, 21,22. Met betrekking tot deze veelbelovende ontwikkelingen, de mogelijkheden van ultra-hoge veld die CMR kan worden beschouwd als nog onaangesproken13. Op hetzelfde moment, fysische verschijnselen en praktische belemmeringen zoals magnetisch veld inhomogeneities, radiofrequentie (RF) excitatie veld niet-uniformities, uit-resonantie artefacten, diëlectrische effecten, gelokaliseerde weefsel verwarming en veldsterkte onafhankelijke RF power afzetting beperkingen maken beeldvorming op ultra-hoge veld uitdagend10,17. De laatste zijn tewerkgesteld RF geïnduceerde weefsel verwarming en te veilige exploitatie waarborgen. Bovendien kan elektrocardiogram (ECG) gebaseerd triggering worden significant beïnvloed door de magnetisch-hydrodynamische23,(MHD) invloed19,-24. Om de uitdagingen geïnduceerd door de korte golflengte in weefsel, werden veel elementen transceiver RF spoel arrays op maat gemaakt voor CMR op 7 Tesla voorgestelde21,25,26,27. Parallelle RF overdracht zorgt voor transmissie veld vormgeven, ook bekend als B1+ shimming, waarmee de magnetisch veld inhomogeneities en18,28van de artefacten van de gevoeligheid te verminderen. Terwijl in het huidige stadium, sommige van deze maatregelen kan de experimentele complexiteit toenemen, de begrippen nuttig zijn gebleken en kunnen worden vertaald naar de klinische veldsterktes van CMR 1.5 T of 3 T.
Op dit moment is 2D evenwichtige steady-state gratis precessie (bSSFP) CINE beeldvorming de standaard referentiepunt voor klinische functionele CMR op 1,5 T en 3 T-1. Onlangs, de volgorde werd met succes werkzaam bij 7 Tesla, maar een groot aantal uitdagingen blijven19. Patiënt specifieke B1+ shimming en extra RF spoel aanpassingen werden toegepast voor het beheren van RF power afzetting beperkingen en zorgvuldige B0 shimming werd uitgevoerd om te bepalen van de volgorde die typische "banding" artefacten. Met een gemiddelde scan tijd van 93 minuten voor links-ventriculaire (LV) functie beoordeling verlengd de inspanningen het onderzoek keer klinisch aanvaardbare grenzen. Hier, voorzien verwende gradient echo reeksen een levensvatbaar alternatief. Bij 7 Tesla, werden totale onderzoek times of (29 ± 5) min voor LV functie beoordeling gemeld, hetgeen overeenkomt met goed klinische beeldvorming protocollen op lagere veld sterke21. Daarmee verwende gradient echo gebaseerd CMR voordelen uit de langdurige T1 ontspanning times op ultra-hoge veld die in een verbeterde bloed-myocard contrast superieur aan gradient echo beeldvorming op 1,5 T. resulteren Dit maakt subtiele anatomische structuren zoals het hartzakje, de mitralisklep en tricuspidalis kleppen evenals de papillaire spieren goed herkenbaar. Congruously, ermee verwende gradient echo gebaseerd cardiale kamer kwantificering op 7 Tesla nauw LV parameters afgeleid van 2D bSSFP CINE beeldvorming op 1,5 T20. Afgezien van dat, werd nauwkeurige rechts-ventriculaire (RV) kamer kwantificering onlangs aangetoond gradient echo opeenvolgende 7 Tesla29haalbaar met behulp van een hoge resolutie verwend.
Dit werk herkennen de uitdagingen en kansen van de CMR bij ultra-hoge veld, en presenteert een setup en protocol aangepast voor functionele CMR acquisities op een geneesmiddelen 7 Tesla onderzoek scanner. Het protocol beschrijft de technische onderbouwing, toont hoe de belemmeringen kunnen worden overwonnen, en levert praktische overwegingen die helpen om de extra experimentele overhead tot een minimum. De voorgestelde imaging protocol vormt een viervoudige verbetering in de ruimtelijke resolutie versus hedendaagse klinische praktijk. Het is bedoeld om te voorzien in een richtsnoer klinische adapters arts, translationeel onderzoekers, deskundigen van de toepassing, MIJNHEER radiographers, technologen en wetenschappers nieuwkomers in het veld.

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" style="width:572px;" width="573">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">7 Tesla MRI system</td>
			<td style="width:71px;">Siemens</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td style="width:167px;">Investigational Device</td>
		</tr>
		<tr height="42">
			<td height="42" style="height:42px;width:216px;">32-Channel -1H-Cardiac Coil</td>
			<td style="width:71px;">MRI.Tools GmbH</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td>Transmit/Receive RF Coil for MR Imaging and Spectroscopy at 7.0 Tesla</td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">ECG Trigger Device</td>
			<td style="width:71px;">Siemens</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:216px;">Pulse Trigger Device</td>
			<td style="width:71px;">Siemens</td>
			<td style="width:119px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

cardiac magnetic resonance imaging at 7 tesla

CMR-stoffen in een ultra-hoge veld (magnetische veldsterkte B0 ≥ 7 Tesla) profiteert van de signaal-ruisverhouding (SNR)-voordeel inherent aan hogere magnetische Veldsterkten en potentieel biedt verbeterde signaal contrast en ruimtelijke resolutie. Terwijl de veelbelovende resultaten hebben bereikt, is ultra-hoge veld CMR uitdagend als gevolg van energie afzetting beperkingen en fysische verschijnselen zoals transmissie veld non-uniformities en magnetisch veld inhomogeneities. Daarnaast maakt het magnetisch-hydrodynamische effect de synchronisatie van de data-acquisitie met de cardiale beweging moeilijk. De uitdagingen zijn momenteel aangepakt door verkenningen in Roman magnetische resonantie technologie. Als alle belemmeringen kunnen worden overwonnen, kan ultra-hoge veld CMR genereren nieuwe mogelijkheden voor functionele CMR, myocardiale weefsel karakterisering, microstructuur imaging of metabole beeldvorming. Dit potentieel te herkennen, laten we zien dat meerkanaals radiofrequentie (RF) coil technologie op maat voor CMR op 7 Tesla samen met hogere orde B0 shimming en een back-up signaal gemaakt voor cardiale triggering HiFi vergemakkelijkt functionele CMR. Met de voorgestelde setup, kan cardiale kamer kwantificering worden bereikt in onderzoek tijden vergelijkbaar zijn met die lagere Veldsterkten verwezenlijkt. Om deze ervaringen te delen en ter ondersteuning van de verspreiding van deze expertise, beschrijft dit werk onze setup en protocol op maat gemaakt voor functionele CMR op 7 Tesla.

Representatieve resultaten van cardiale CINE examens afgeleid van vrijwilligers zijn afgebeeld in Figuur 4. Weergegeven zijn diastolische en systolische-termijnen voor de korte en de lange as van een vier-kamer weergaven van het menselijke hart. De aanzienlijk hogere ruimtelijke resolutie voor de korte as weergaven (figuur 4a, 4b, 4e, 4f) in vergelijking met de standpunten van de...

Watch this Scientific Journal Video about Cardiac Magnetic Resonance Imaging at 7 Tesla at JoVE.com

Cardiac Magnetic Resonance Imaging at 7 Tesla

De gevoeligheid winst die inherent zijn aan met veld magnetische resonantie houdt belofte voor hoge ruimtelijke resolutie beeldvorming van het hart. Hier beschrijven we een protocol voor functionele cardiovasculaire magnetische resonantie (CMR) aangepast op 7 Tesla met behulp van een geavanceerde meerkanaals-radiofrequentie spoel magnetisch veld shimming en een activerende concept.

Cardiale magnetische resonantie beeldvorming bij 7 Tesla

CMR at an ultra-high field (magnetic field strength B0&#160;&#8805; 7 Tesla) benefits from the signal-to-noise ratio (SNR) advantage inherent at higher ...

Het algemene doel van het volgende experiment is om high-fidelity functionele cardiale MRI van het hart uit te voeren op ultra hoge veldsterkte van 7 Tesla. Dit wordt bereikt door A.gebruik te maken van multi-channel RF coil technologie speciaal afgestemd op de ultra hoge veldsterkte. B.zorgvuldige onderwerppositionering.C.employing high order BO shimming en D.gebruik te maken van de beschikbare ECG trigger apparaten. Cardiovasculaire magnetische resonantie beeldvorming is van bewezen klinische waarde met een groeiend scala aan indicaties. Met name deze beeldvorming is van groot belang voor de beoordeling van de myocardfunctie.Ultra feeds, zoals 7 Tesla, biedt een groot signaal ruis voordeel dat kan worden overgedragen in spay-shous-lou-shus die de huidige grenzen overschrijden. Op zijn beurt verwachten we nieuwe mogelijkheden voor myocardiale weefselkarakterisering en beeldvorming van microstructuur. De voordelen van 7 Tesla worden soms gecompenseerd door een aantal praktische obstakels en fysica raley fenomeen, zoals Bovendien, ECG triggering kan aanzienlijk worden beïnvloed door de magneto-hydrodynamische effect.Als we deze uitdagingen erkennen, stellen we een setup en protocol voor voor functioneel bij 7 Tesla. Het voorgestelde beeldvormingsprotocol bestaat uit een viervoudige verbetering van de ruimtelijke resolutie met de huidige klinische praktijk. In tegenstelling tot klinische scanners, die werken op 1 punt 5 of 3 Tesla, de ultra-hoog veld scanner is niet uitgerust met een body coil, en het gebruik van een lokale transceiver array is essentieel om excitatie signaal.Zo moet de patiëntentafel voorbereid zijn op de extra hardware die nodig is om de speciale 32-kanaals transceiver RF-spoel te bedienen. De spoel die in dit experiment wordt gebruikt bestaat uit verschillende power-splitter, fase-shifter, en zenden ontvangen interface dozen, in aanvulling op de twee RF spoel secties die zullen worden geplaatst onder en op de top van het onderwerp. Plaats eerst de extra RF coil hardware aan de bovenkant van de patiëntentafel.Koppel de afzonderlijke dozen aan de juiste BNC-kabels. Sluit de interfaceboxen aan op de vier spoelpluggen op de patiëntentafel. Zorg ervoor dat er voldoende ruimte op de tafel om de positionering van het onderwerp te garanderen binnen het isocentrum van de magneet.Zoals hier getoond, kan dit worden bereikt door vooraf een plek voor de spoel op de patiëntentafel te definiëren, in de voorlopige test met vrijwilligers van verschillende lichaamshoogte. Plaats de achterste spoelarray in de vooraf gedefinieerde plek op de patiëntentafel. Sluit de spoel aan met de juiste interfacebox.Sluit vervolgens de vier modules van de voorste spoelarray aan op de interface en plaats ze opzij om de onderwerppositionering mogelijk te maken. Informeer het onderwerp over de beeldvormingsprocedure, evenals de mogelijke risico's van het ondergaan van het onderzoek, en verkrijg schriftelijk toestemming. Voer voordat u de MRI-veiligheidszone betreedt de MRI-veiligheids- en metaalscreening uit.Aangezien beeldvorming wordt uitgevoerd tijdens adempauze aan het einde van de afloop, is consistente ademvasthouding een integraal onderdeel van de beeldkwaliteit. Coach het onderwerp over ademhalingstechniek voorafgaand aan het scannen. Plaats het hart van het onderwerp centraal in de achterste spoelarray.De kop zal meestal worden geplaatst op de top van de spoel interface box connectoren. Een zorgvuldige plaatsing van de kabels en het juiste gebruik van demping is belangrijk en zorgt voor het comfort en de naleving van het onderwerp. Bevestig de ECG-elektroden en activeer het apparaat aan het lichaam.Bevestig het pulstriggerapparaat aan de wijsvinger van het onderwerp. Het tweede triggerapparaat maakt het mogelijk om te schakelen in geval van ernstige ECG-signaalvervormingen. Geef de veiligheidsknijpbal aan het onderwerp.Plaats de voorste spoel op de borst van het onderwerp. Gebruik een hoofdtelefoon en oordopjes om de blootstelling aan lawaai te verminderen en communicatie met het onderwerp mogelijk te maken. Drijft het onderwerp in de scanner boring.Controleer de communicatiesystemen en het welzijn van het onderwerp voordat u verdergaat. Hoi, kun je me horen? Gaat het??We beginnen binnenkort met de scanner. Gebruik eenvoudige localizerscans om de juiste positionering van het hart van de deelnemer in het isocentrum te verifiëren. Herpositioneren van het onderwerp als dat nodig is.Vervolgens voorschrijven de shim volume, zodat het het hart volledig bedekt. Gebruik een niet-geactiveerde stroom gecompenseerd, 2D multi-echo flash shim sequentie om de derde orde shim stromen te berekenen. Na het instellen van de stromingen, zorg ervoor dat de shim volume en de shim stromingen blijven vastgesteld gedurende de rest van het onderzoek.Voor dubbele schuine slice planning gebruik maken van een adem-held en ECG geactiveerd 2D flash sequentie. De adem wordt altijd gehouden in afloop. Plan eerst de tweekamerlokalisatie-segment loodrecht op de axiale verkenner en parallel aan de septalmuur.Om het beeldcontrast te optimaliseren, worden high-flip-hoeken gebruikt of een gesegmenteerde cine-acquisitie gebruikt. Ten tweede, plan de vier-kamer localizer slice loodrecht op de twee-kamer localizer door de mitrial klep en de top van de linker ventrikel. Ten slotte, verwerven zeven korte toegang localizer plakjes loodrecht op de vier-kamer localizer slice, parallel aan de mitrial klep en loodrecht op de septal muur.Pas het gezichtsveld aan als dat nodig is. Voer de cine-acquisities uit met behulp van een high-resolution, breath-held, ECG-triggered, gesegmenteerde, 2D-flashreeks. Begin met de linker ventriculaire vierkamerweergave, ook wel de horizontale lange as genoemd.Plan de centrale plak door het midden van de mitralis en tri-cuspid kleppen, en de top van de linker ventrikel. Bedek het hele hart. Scan elk segment tijdens een individuele adem-hold expiratie.Ga verder met de korte asplakjes aan de linkerkant. Plan ze loodrecht op de horizontale lange as en parallel aan de mitralisklep. Bedek de hele linker ventrikel van de basis tot de top.Zorg ervoor dat het eerste segment nauwkeurig bij de mitralisklep in bijsluitersinbrengen wordt geplaatst. Nogmaals, verwerven elk segment met een individuele adem-hold en expiratie. Deze figuur toont een typische ECG spoor verkregen van een vrijwilliger buiten de magneet boring aan de linkerkant, en in het isocentrum van de magneet aan de rechterkant.De ECG is beschadigd door interferentie met elektromagnetische velden en door het magneto-hydrodynamische effect, kortweg MHD Effect. Het MHD-effect wordt uitgesproken tijdens de hartfasen van de systolische aortastroom en is zichtbaar als een ernstige vervorming van het ST-segment in het ECG-spoor. Dit compromitteert R-wave herkenning en synchronisatie van de gegevensverwerving binnen de hartcyclus.Deze figuur toont representatieve diastolische en systolische beelden van de lange as standpunten verkregen met behulp van het voorgestelde protocol. Als gevolg van ernstige vervormingen van de ECG trigger signaal, puls triggering werd gebruikt voor deze overname. De jitter in het triggersignaal veroorzaakte kleine bewegingsartefacten die worden uitgesproken tijdens sistol.Hier worden representatieve korte asweergaven weergegeven. De zeer hoge ruimtelijke resolutie van één voor één millimeter in het vlak is duidelijk zichtbaar. Zelfs bij het gebruik van een plakdikte zo dun als vier millimeter, de beelden bieden voldoende signaal naar ruis en contrast om de myocardiale muren af te bakenen.In sommige gevallen kunnen signaalholtes als gevolg van destructieve storingen in het transmissieveld ook worden gezien. De 7 tesla stelt ons in staat om de Cneg rescisions uit te voeren met een zeer hoge speciale resolutie. Vergeleken met 1,5 of 3 Tesla konden we de ruimtelijke resolutie met een factor drie tot vier verbeteren.Onze resultaten tonen aan dat fungshotic MRI-onderzoeken met succes kunnen worden uitgevoerd bij 7 Tesla en we kunnen het potentieel van ultra-field cardiovasculaire beeldvorming aantonen.

Research

Education

JoVE Core

JoVE Journal

Physics

Medicine

Unit 1

Magnetic Forces and Fields

SCIENTISTS IN ACTION

Magnetic Resonance Derived Myocardial Strain Assessment Using Feature Tracking

Magnetic Resonance Afgeleide myocard Strain Assessment Met behulp van functie Tracking

Purpose: An accurate and practical method to measure parameters like strain in myocardial tissue is of great clinical value, since it has been shown, that ...

Magnetic Resonance Imaging Quantification of Pulmonary Perfusion using Calibrated Arterial Spin Labeling

Magnetic Resonance Imaging Kwantificering van pulmonale perfusie met geijkte Arterial Spin Labeling

This demonstrates a MR imaging method to measure the spatial distribution of pulmonary blood flow in healthy subjects 
during normoxia (inspired O2, ...

Remote Magnetic Navigation for Accurate, Real-time Catheter Positioning and Ablation in Cardiac Electrophysiology Procedures

Afstandsbediening Magnetische Navigation voor Nauwkeurige, Real-time Catheter Positionering en Ablation in hartelektrofysiologie Procedures

New remote navigation systems have been developed to improve current limitations of conventional manually guided catheter ablation in complex cardiac ...

Diffusion Tensor Magnetic Resonance Imaging in the Analysis of Neurodegenerative Diseases

Diffusion Tensor Magnetic Resonance Imaging in de analyse van neurodegeneratieve ziekten

Diffusion tensor imaging (DTI) techniques provide information on the microstructural processes of the cerebral white matter (WM) in vivo. The present ...

Noninvasive Assessment of Cardiac Abnormalities in Experimental Autoimmune Myocarditis by Magnetic Resonance Microscopy Imaging in the Mouse

Niet-invasieve evaluatie van cardiale afwijkingen in experimentele autoimmuun Myocarditis door Magnetic Resonance Imaging Microscopy in de muis

Myocarditis is an inflammation of the myocardium, but only ~10% of those affected show clinical manifestations of the disease. To study the immune events ...

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

Het volgen van de Mammary architectonische kenmerken en het opsporen van borstkanker met 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 ...

Quantitative Magnetic Resonance Imaging of Skeletal Muscle Disease

Quantitative Magnetic Resonance Imaging van de skeletspieren Disease

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

Dynamic Contrast Enhanced Magnetic Resonance Imaging of an Orthotopic Pancreatic Cancer Mouse Model

Dynamisch contrast versterkte MRI van een orthotope pancreaskanker Muis Model

Dynamic contrast enhanced magnetic resonance imaging (DCE-MRI) has been limitedly used for orthotopic pancreatic tumor xenografts due to severe ...

Simultaneous PET/MRI Imaging During Mouse Cerebral Hypoxia-ischemia

Gelijktijdige PET / MRI beeldvorming Tijdens Mouse Cerebral hypoxie-ischemie

Dynamic changes in tissue water diffusion and glucose metabolism occur during and after hypoxia in cerebral hypoxia-ischemia reflecting a bioenergetics ...

Phase Contrast Magnetic Resonance Imaging in the Rat Common Carotid Artery

Fase Contrast magnetische resonantie beeldvorming in de gemeenschappelijke halsslagader Rat

Phase contrast magnetic resonance imaging (PC-MRI) is a noninvasive approach that can quantify flow-related parameters such as blood flow. Previous ...