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

Forfatterne bekrefter fasilitetene, og vitenskapelig og teknisk assistanse av nasjonale Imaging anlegg i sentrum for avansert bildebehandling, universitet av Queensland. Vi vil også gjerne takke Graham Galloway og Ian Brereton for deres hjelp til å få CAESIE stipend for Thoralf Niendorf.

Studien er godkjent av den etiske komiteen University Queensland, Queensland, Australia og informert samtykke er innhentet fra alle fag i studiet.
1. fag
<ol><li>Rekruttere frivillige fag over 18 år internt på universitetet av Queensland.</li>
	<li>Informert samtykke<ol>
<li>Informere hvert emne om potensielle risikoer ved gjennomgår eksamen før sikkerhetssonen magnetisk resonans imaging (MRI). Spesielt diskutere ultrahøy magnetfelt eksponering og mulig kontraindikasjoner for gjennomgå...

<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>

Funksjonell CMR eksamen kan gjennomføres i 7 Tesla. Basert på feltstyrke drevet SNR gevinst, kan CINE bilder i menneskets hjerte erverves med betydelig høyere romlig oppløsning sammenlignet med 1.5 eller 3 T. Mens skive tykkelse på 6 til 8 mm og i-flyet voxel kant lengder 1.2 til 2.0 mm brukes ofte på lavere klinisk feltet styrker1,30, målinger på 7 Tesla kunne utføres med en skive tykkelse på 4 mm og en isotropic i-flyet oppløsning 1.0 mm.
<p clas...

Hjerte magnetisk resonans (CMR) er bevist klinisk verdi med et voksende utvalg av klinisk indikasjoner1,2. Spesielt evalueringen av cardiac morfologi og funksjon av stor relevans og vanligvis realisert av sporing og visualisere hjertet bevegelse gjennom hele hjerte syklusen hjelp segmentert pusten holdt todimensjonal (2D) cinematograpic ( CINE) Bildeteknikker. Mens en høy spatio-temporale oppløsning, høyt blod-myokard kontrast og høy signal-til-støy-forhold (SNR) er nødvendig, er datainnsamling svært begrenset av hjerte- og respirasjonssykdommer bevegelse og bruk av flere breath-holder samt behovet for hele hjerte eller venstre ventrikkel fører dekning ofte til omfattende skanning. Parallell avbildning, samtidige flere skive imaging eller andre akselerasjon teknikker hjelper for å løse bevegelse relaterte begrensninger3,4,5,6.
Videre, å dra nytte av den iboende SNR få på høyere magnetfelt, høy feltet systemer med B-0 = 3 Tesla er stadig ansatt i klinisk praksis7,8. Utviklingen har også oppmuntret etterforskning ultrahøy feltet (B0≥7 Tesla, f≥298 MHz) CMR9,10,11,12,13,14. Gevinst i SNR og blod-myokard kontrast ligger høyere feltstyrken holder løftet skal overføres til forbedrede funksjonelle CMR bruker romlig oppløsning som overgår dagens grenser15,16, 17. I sin tur nye muligheter for magnetisk resonans (MR) basert hjerteinfarkt Vevskarakterisering, metabolske bildebehandling og mikrostruktur imaging er forventet13. Så langt har flere grupper vist muligheten for CMR 7 Tesla og spesielt skreddersydd ultrahøy feltet teknologi har blitt introdusert17,18,19,20, 21,22. Om disse lovende utvikling, potensialet i ultrahøy feltet CMR kan anses å være ennå uutnyttet13. På samme tid, fysiske fenomener og praktisk hindringer som magnetfelt inhomogeneities, radiofrekvens (RF) eksitasjon feltet ikke-uniformities, av resonans gjenstander, dielektrisk effekter, lokalisert vev oppvarming og feltstyrke uavhengige RF power deponering begrensninger gjør bildebehandling ved ultrahøy utfordrende10,17. Sistnevnte er ansatt å kontrollere RF indusert vev oppvarming og sikker drift. Videre kan elektrokardiogram (ECG) basert utløser bli betydelig påvirket av de magneto-etter (MHD) effekt19,23,24. Utfordringene av kort bølgelengden i vev, var mange-element transceiver RF coil matriser skreddersydd for CMR på 7 Tesla foreslåtte21,25,26,27. Parallell RF-overføringen gir betyr for overføring feltet former, også kjent som B1+ shimming, som tillater for å redusere magnetfelt inhomogeneities og mottakelighet gjenstander18,28. Mens på nåværende stadium, noen av disse tiltakene kan øke eksperimentelle kompleksiteten, begrepene har vist seg nyttig og kan oversettes til de kliniske feltstyrken CMR 1,5 T eller 3 T.
2D balansert steady state gratis presesjon (bSSFP) CINE imaging er foreløpig standard referanse for klinisk funksjonelle CMR 1,5 T og 3 T1. Nylig sekvensen var vellykket ansatt ved 7 Tesla, men mange utfordringer forbli19. Pasienten bestemt B1+ shimming og ekstra RF coil justeringer ble brukt til å behandle RF power deponering begrensninger og forsiktig B0 shimming ble utført for å kontrollere rekkefølgen typisk striper gjenstander. Med en gjennomsnittlig søketiden 93 minutter for venstre ventrikkel (LV) funksjonen vurdering langvarig innsatsen undersøkelse ganger utover klinisk akseptable grenser. Her gi bortskjemt gradient ekko sekvenser et levedyktig alternativ. På 7 Tesla, ble totalt eksamen ganger (29 ± 5) min LV funksjonen vurdering rapportert, som også tilsvarer kliniske tenkelig protokoller på lavere feltet styrker21. Dermed basert bortskjemt gradient ekko CMR fordeler fra lengre T1 avslapning ganger ved ultrahøy som resulterer i en økt blod-myokard kontrast overlegen gradient ekko bildebehandling på 1,5 T. Dette gjengir subtile anatomiske strukturer som pericardium de mitral og trikuspidalklaff ventiler samt papillary musklene godt identifiserbar. Congruously, enig bortskjemt gradient ekko basert cardiac kammer kvantifisering på 7 Tesla tett med LV parametere fra 2D bSSFP CINE bildebehandling på 1,5 T20. Bortsett fra det, ble nøyaktig høyre ventrikkel (RV) kammer kvantifisering nylig demonstrert mulig bruker høy oppløsning bortskjemt gradient ekko sekvensen ved 7 Tesla29.
Erkjennelsen i utfordringer og muligheter for CMR ved svært høy, presenterer dette arbeidet et oppsett og tilpasset funksjonelle CMR oppkjøp på en eksperimentell 7 Tesla forskning skanner-protokollen. Protokollen skisserer det tekniske grunnlaget, viser hvordan hindringer kan overvinnes, og tilbyr praktiske hensyn som bidrar til å holde ekstra eksperimentelle overhead på et minimum. Den foreslåtte tenkelig protokollen utgjør en fire ganger forbedring i romlig oppløsning mot dagens praksis. Det er ment å gi en retningslinje for klinisk adaptere, lege forskere, translasjonsforskning forskere, programmet eksperter, MR radiographers, teknologer og nye aktører i feltet.

<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 på et svært høy felt (magnetisk feltstyrke B0 ≥ 7 Tesla) har signal-til-støy-forhold (SNR) fordelen ligger på høyere magnetiske feltet styrke og potensielt gir forbedret signal kontrast og romlig oppløsning. Mens lovende resultater er oppnådd, er ultra-høy feltet CMR utfordrende energi deponering begrensninger og fysiske fenomener som overføring feltet ikke-uniformities og magnetfelt inhomogeneities. I tillegg gjengir magneto-etter effekten synkroniseringen av datainnsamling med hjerte motion vanskelig. Utfordringene er adressert av undersøkelser i romanen magnetisk resonans teknologi. Hvis alle hindringer kan overvinnes, kan ultra-høy feltet CMR generere nye muligheter for funksjonell CMR, hjerteinfarkt Vevskarakterisering, mikrostruktur imaging eller metabolske bildebehandling. Erkjenner dette potensialet, viser vi at flerkanals radiofrekvens (RF) coil teknologi skreddersydd for CMR 7 Tesla sammen med høyere orden B0 shimming og en backup signal for cardiac utløser forenkler Hi-Fi funksjonelle CMR. Med foreslåtte oppsett, kan hjerte kammer kvantifisering oppnås i eksamen ganger lik de oppnådde på lavere feltstyrken. Dele denne erfaringen og støtter formidling av denne ekspertisen, beskriver dette arbeidet vårt oppsett og skreddersydd for funksjonell CMR på 7 Tesla-protokollen.

Representant resultatene av cardiac CINE eksamen fra frivillige er avbildet i Figur 4. Vises diastolisk og systolisk tidsrammer for kort og en fire-kammer lange aksen visninger i menneskets hjerte. Betydelig høyere romlig oppløsning for visningene kort akse (figur 4a, 4b, 4e, 4f) sammenlignet med visningene lange aksen (Figur 4 c, 4 d</stro...

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

Cardiac Magnetic Resonance Imaging at 7 Tesla

Følsomhet gevinst ligger av beryllium felt magnetisk resonans holder løftet ved høy romlig oppløsning avbildning av hjertet. Her beskriver vi en protokoll tilpasset funksjonell hjerte magnetisk resonans (CMR) på 7 Tesla bruker en avansert flerkanals radiofrekvens coil, magnetfelt shimming og en utløsende konsept.

CARDIAC magnetisk resonans Imaging på 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 ...

Det overordnede målet med følgende eksperiment er å utføre high-fidelity funksjonell hjerte MR i hjertet på ultra høy feltstyrke på 7 Tesla. Dette oppnås ved å bruke flerkanals RF-spoleteknologi spesielt skreddersydd til den ultrahøye feltstyrken. B.forsiktig med forbeholdposisjonering.C.ansette høy ordre BO shimming og D.making bruk av tilgjengelige EKG trigger enheter. Kardiovaskulær magnetisk resonansavbildning er av bevist klinisk verdi med et voksende spekter av indikasjoner. Denne avbildningen er spesielt av dyp relevans for vurderingen av myokardfunksjonen.Ultra feeds, for eksempel 7 Tesla, gir en stor signalstøy fordel som kan overføres til spay-shous-lou-shus som overstiger dagens grenser. I sin tur forventer vi nye muligheter for myokardvevkarakterisering og mikrostrukturavbildning. Fordelene med 7 Tesla er noen ganger motvirket av en rekke praktiske hindringer og fysikk raley fenomen, for eksempel Dessuten kan EKG utløser bli betydelig påvirket av magneto-hydrodynamisk effekt.Ved å gjenkjenne disse utfordringene foreslår vi et oppsett og en protokoll for funksjonell på 7 Tesla. Den foreslåtte bildeprotokollen består av en firedelt forbedring i romlig oppløsning med dagens kliniske praksis. I motsetning til kliniske skannere, som opererer på 1 punkt 5 eller 3 Tesla, er den ultrahøye feltskanneren ikke utstyrt med en kroppsspole, og bruk av en lokal transceiver array er avgjørende for å signalisere eksitasjon.Pasienttabellen må derfor være forberedt på å imøtekomme den ekstra maskinvaren som kreves for å betjene den dedikerte 32-kanals sender/mottaker RF-spolen. Spolen som brukes i dette eksperimentet består av flere strømsplitter, faseskifter og overfører grensesnittbokser, i tillegg til de to RF-spoledelene som vil bli plassert nedenfor og på toppen av motivet. Plasser først den ekstra RF-spolemaskinvaren øverst i pasientbordet.Koble de enkelte boksene til de riktige BNC-kablene. Koble grensesnittboksene til de fire spolepluggene på pasientbordet. Kontroller at det er nok plass på bordet for å garantere plasseringen av motivet i magnetens isosenter.Som vist her, kan dette oppnås ved å forhåndsdefinere et sted for spolen på pasientbordet, i den foreløpige testen med frivillige av forskjellig kroppshøyde. Plasser den bakre spolematrisen i det forhåndsdefinerte stedet på pasienttabellen. Koble spolen til riktig grensesnittboks.Deretter kobler du de fire modulene til den fremre spolearrayen med grensesnittet, og plasserer dem til side for å tillate emneposisjonering. Informer emnet om bildebehandlingsprosedyren, samt de potensielle risikoene ved å gjennomgå undersøkelsen, og innhente skriftlig samtykke. Før du går inn i MR-sikkerhetssonen, må du utføre MR-sikkerhet og metallscreening.Siden bildebehandling utføres under pusten på slutten av utløpet, er konsekvent pustehold integrert i bildekvaliteten. Coach motivet på pusteteknikk før skanning. Plasser motivets hjerte sentralt i den bakre spolearrayen.Hodet vil vanligvis bli plassert på toppen av spole grensesnitt boksen kontakter. Nøye plassering av kablene og riktig bruk av demping er viktig, og sikrer motivets komfort og overholdelse. Fest EKG-elektrodene og utløserenheten til kroppen.Fest pulsutløserenheten til motivets pekefinger. Den andre utløserenheten gjør det mulig å bytte i tilfelle alvorlige EKG-signalforvrengninger. Gi sikkerhetsklemmeballen til motivet.Plasser fremre spole på motivets bryst. Bruk hodetelefoner og ørepropper for å redusere støyeksponeringen og tillate kommunikasjon med motivet. Kjør motivet inn i skannerboret.Kontroller kommunikasjonssystemene og emnets velvære før du fortsetter. Hei, kan du høre meg? er alt i orden?Vi skal starte skanneren snart nå. Bruk grunnleggende lokaliseringsskanninger for å bekrefte riktig posisjonering av deltakerens hjerte i isosenteret. Flytt motivet etter behov.Deretter foreskriver du shimvolumet slik at det dekker hjertet helt. Bruk en ikke-utløst flytkompensert, 2D multi-echo flash shim sekvens for å beregne den tredje rekkefølgen shim strømmer. Etter å ha satt strømmene, sørg for at shimvolumet og shimstrømmene forblir festet gjennom resten av undersøkelsen.For dobbel-skrå skive planlegging ansette en pustende og EKG utløst 2D flash sekvens. Pusten holdes alltid i utløp. Først planlegge to-kammer localizer skive vinkelrett på aksial speider, og parallelt med septal veggen.For å optimalisere bildekontrasten bruker du høyvinkel eller bruker et segmentert cine-oppkjøp. For det andre, planlegge fire-kammer localizer skive vinkelrett på to-kammer localizer gjennom mitrial ventil og toppen av venstre ventrikkel. Til slutt, skaffe syv kort tilgang localizer skiver vinkelrett på fire-kammer localizer skive, parallelt med mitrial ventil og vinkelrett på septal veggen.Tilpass synsfeltet etter behov. Utfør cine-oppkjøpene ved hjelp av en høyoppløst, pustende, EKG-utløst, segmentert, 2D-blitssekvens. Start med venstre ventrikulær fire-kammers visning, også kjent som den horisontale lange aksen.Planlegg den sentrale skiven gjennom midten av mitral- og tri-cuspid ventilene, og toppen av venstre ventrikkel. Dekk hele hjertet. Skann hver skive under en individuell puste-hold utløp.Fortsett med venstre ventrikulære korte akseskiver. Planlegg dem vinkelrett på den horisontale lange aksen og parallelt med mitralventilen. Dekk hele venstre ventrikkel fra basen til toppunktet.Pass på at den første skiven er nøyaktig plassert ved mitralventilen i brosjyreinnsettinger. Igjen, skaffe hver skive med en individuell pust-hold og utløp. Denne figuren viser en typisk EKG spor hentet fra en frivillig utenfor magneten bore til venstre, og i isocenter av magneten til høyre.EKG er ødelagt av interferens med elektromagnetiske felt og av magneto-hydrodynamisk effekt, eller MHD Effect, for kort. MHD-effekten uttales i hjertefasen av systolisk aortastrøm og er synlig som en alvorlig forvrengning av ST-segmentet i EKG-sporet. Dette kompromitterer R-bølgegjenkjenning og synkronisering av datainnsamlingen i hjertesyklusen.Denne figuren viser representative diastoliske og systoliske bilder av de lange aksevisninger oppnådd ved hjelp av den foreslåtte protokollen. På grunn av alvorlige forvrengninger av EKG-utløsersignalet ble pulsutløsing benyttet for dette oppkjøpet. Jitter i utløsersignalet indusert mindre bevegelsesartefakter som uttales under sistol.Her vises representative korte aksevisninger. Den svært høye romlige oppløsningen på en etter en millimeter i flyet er tydelig synlig. Selv når du bruker en skivetykkelse så tynn som fire millimeter, gir bildene rikelig signal til støy og kontrast for å avgrense myokardveggene.I noen tilfeller kan signaltomrom på grunn av destruktive forstyrrelser i overføringsfeltet også ses. 7 tesla tillater oss å utføre Cneg rescisions med svært høy spesiell oppløsning. Sammenlignet med 1,5 eller 3 Tesla, var vi i stand til å forbedre romlig oppløsning med en faktor på tre til fire.Våre resultater viser at fungshotic MR-undersøkelser kan utføres med hell hos 7 Tesla, og vi kan demonstrere potensialet for ultra-felt kardiovaskulær bildebehandling.

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

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

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

Remote Magnetic Navigation for nøyaktig, sanntid kateter Posisjonering og ablasjon i Cardiac Elektrofysiologi Prosedyrer

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 i Analyse av nevrodegenerative sykdommer

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

Noninvasive Vurdering av hjertefeil i Experimental Autoimmune Myokarditt ved Magnetic Resonance Mikros Imaging i mus

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

Spore Bryst Arkitektoniske funksjoner og oppdage brystkreft med 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

Kvantitativ 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 ...

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

Dynamic Contrast Forbedret Magnetic Resonance Imaging av en ortotopiske Bukspyttkjertelkreft Mouse 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

Samtidig PET / MR Imaging Under Mouse Cerebral Hypoksi-iskemi

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 kontrast magnetisk resonans Imaging i rotte carotis communis

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