Name: protocol for the evaluation of mri artifacts caused by metal implants to assess the suitability of implants and the vulnerability of pulse sequences
Uploaded: 2018-05-17T14:00:00
Description: 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

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

1. הכנה פנטום
<ol><li>לקבוע בנפח השתל (למשל, באמצעות פעולת העקירה מים). הערה: היקף המדגם CCT-T והמדגם Z-T נמדד 0.65 mL, mL. 0.73, בהתאמה.</li>
	<li>לתקן את מיקום השתל באמצע תיבה שאינם פרומגנטיים, פלסטיק, עמיד למים באמצעות חוט דק. להשתמש בתיבת שגודלם הממצאים MRI הצפוי. הערה: אם אין הערכות קשה של אמצעי האחסון...

<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>

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

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

<table border="0" cellpadding="0" cellspacing="0" width="638">
	<tbody>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:151px;">Aqua B. Braun Ecotainer</td>
			<td style="width:288px;">B. Braun Melsungen AG, Melsungen, Germany</td>
			<td style="width:136px;"></td>
			<td style="width:64px;"></td>
		</tr>
		<tr height="33">
			<td height="33" style="height:33px;width:151px;">Semisynthetic fat: Witepsol W25</td>
			<td style="width:288px;">Caelo Caesar &#38; Loretz GmbH, Hilder, Germany</td>
			<td style="width:136px;">4051</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:151px;">Macrogol-8-stearate</td>
			<td style="width:288px;">Caelo Caesar &#38; Loretz GmbH, Hilder, Germany</td>
			<td style="width:136px;">3023</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:151px;">Plastic box: not specified</td>
			<td style="width:288px;"></td>
			<td style="width:136px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:151px;">Implants: Nobel Replace</td>
			<td>Nobel Biocare, Z&#252;rich, Switzerland</td>
			<td style="width:136px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:151px;">Water bath Haake S5P</td>
			<td style="width:288px;">Thermo Scientific, Waltham, MA, USA</td>
			<td style="width:136px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="52">
			<td height="52" style="height:52px;width:151px;">Measuring cylinder Blaubrand Eterna, Class A, Boro 3.3</td>
			<td style="width:288px;">BRAND GmbH + Co Kg, Wertheim, Germany</td>
			<td style="width:136px;">32708</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:151px;">Coil: Variety</td>
			<td style="width:288px;">Noras MRI products GmbH, H&#246;chberg, Germany</td>
			<td style="width:136px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="21">
			<td height="21" style="height:21px;width:151px;">MRI: Magnetom Trio</td>
			<td style="width:288px;">Siemens Healthcare GmbH, Erlangen, Germany</td>
			<td style="width:136px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr height="35">
			<td height="35" style="height:35px;width:151px;">Postprocesing software: Amira 6.4</td>
			<td style="width:288px;">Thermo Scientific, Waltham, MA, USA</td>
			<td style="width:136px;"></td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

protocol for the evaluation of mri artifacts caused by metal implants to assess the suitability of implants and the vulnerability of pulse sequences

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

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

Watch this Scientific Journal Video about Protocol for the Evaluation of MRI Artifacts Caused by Metal Implants to Assess the Suitability of Implants and the Vulnerability of Pulse Sequences at JoVE.c

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

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

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

As the number of magnetic resonance imaging (MRI) scanners and patients with medical implants is constantly growing, radiologists increasingly encounter ...

Research

JoVE Journal

Engineering

Harvesting Solar Energy by Means of Charge-Separating Nanocrystals and Their Solids

קצירת אנרגיה סולארית באמצעות תשלום פרדת Nanocrystals והמוצק שלהם

Conjoining different semiconductor materials in a single nano-composite provides synthetic means for the development of novel optoelectronic materials ...

Monolayer Contact Doping of Silicon Surfaces and Nanowires Using Organophosphorus Compounds

חד שכבתי לתקשר סימום של משטחי סיליקון וNanowires שימוש בתרכובות זרחן אורגניות

Monolayer Contact Doping (MLCD) is a simple method for doping of surfaces and nanostructures1. MLCD results in the formation of highly controlled, ultra ...

Fast Imaging Technique to Study Drop Impact Dynamics of Non-Newtonian Fluids

טכניקת הדמיה מהירה ללמוד טיפת השפעת דינמיקה של נוזלים ללא הניוטונית

In the field of fluid mechanics, many dynamical processes not only occur over a very short time interval but also require high spatial resolution for ...

Analyzing the Movement of the Nauplius 'Artemia salina' by Optical Tracking of Plasmonic Nanoparticles

Analyzing the Movement of the Nauplius 'Artemia salina' by Optical Tracking of Plasmonic Nanoparticles

ניתוח התנועה של Nauplius &#39;<em&gt; סלינה הארטמיה</em&gt; &quot;על ידי מנגנון עקיבה האופטי של Plasmonic חלקיקים

We demonstrate how optical tweezers may provide a sensitive tool to analyze the fluidic vibrations generated by the movement of small aquatic organisms. A ...

Integrating a Triplet-triplet Annihilation Up-conversion System to Enhance Dye-sensitized Solar Cell Response to Sub-bandgap Light

שילוב מערכת Up-המרת שלישיית שלישיית השמדה כדי לשפר רגיש-Dye תגובת תאי שמש לאור תת bandgap

The poor response of dye-sensitized solar cells (DSCs) to red and infrared light is a significant impediment to the realization of higher photocurrents ...

Casting Protocols for the Production of Open Cell Aluminum Foams by the Replication Technique and the Effect on Porosity

יציקת פרוטוקולים לייצור תא הפתוח קצף אלומיניום על ידי טכניקת השכפול והשפעת על נקבוביות

Metal foams are interesting materials from both a fundamental understanding and practical applications point of view. Uses have been proposed, and in many ...

Electron Channeling Contrast Imaging for Rapid III-V Heteroepitaxial Characterization

הדמיה ניגודיות אלקטרונים תקשור לראפיד III-V Heteroepitaxial אפיון

Misfit dislocations in heteroepitaxial layers of GaP grown on Si(001) substrates are characterized through use of electron channeling contrast imaging ...

Quantification of Hydrogen Concentrations in Surface and Interface Layers and Bulk Materials through Depth Profiling with Nuclear Reaction Analysis

כימות של ריכוזי מימן שכבות חיצוניות ואת ממשק חומרים בתפזורת באמצעות פרופיל עומק עם ניתוח תגובה גרעיני

Nuclear reaction analysis (NRA) via the resonant 1H(15N,&#945;&#947;)12C reaction is a highly effective method of depth profiling that quantitatively and ...

Preparation of Liquid-exfoliated Transition Metal Dichalcogenide Nanosheets with Controlled Size and Thickness: A State of the Art Protocol

הכנת Nanosheets Dichalcogenide מתכות מעבר נוזלי-מודבק עם גודל מבוקרת עובי: מדינה לפרוטוקול אמנות

We summarize recent advances in the production of liquid-exfoliated transition metal dichalcogenide (TMD) nanosheets with controlled size and thickness. ...