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
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Los autores como gracias Stefanie Sauer, farmacéutico en el Departamento de farmacia Heidelberg Hospital Universitario, por sus contribuciones al fantasma de MRI. Además, nos gustaría agradecer a productos de NORAS MRI GmbH (Höchberg, Alemania) y sobre todo Daniel Gareis por proporcionar un prototipo de la bobina multiuso de 16 canales. Además, estamos agradecidos por la buena cooperación con GmbH de SIEMENS Healthcare (Erlangen, Alemania) y sobre todo Mathias Nittka por su ayuda en la configuración de la secuencia.

1. preparación fantasma
<ol><li>Determinar el volumen del implante (p. ej., utilizando el método de desplazamiento de agua). Nota: La medición del volumen de la muestra de CCT-T y Z T muestra 0,65 y 0,73 mL, respectivamente.</li>
	<li>Fijar la posición del implante en medio de una caja no ferromagnéticos, impermeable de plástico mediante el uso de un fino hilo. Utilice una caja más grande que el esperado artefactos de RM. Nota: Si no se dispone de ninguna estimaciones aproximadas de los volúmenes...

<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>

El número de pacientes con metálico implantes y actualmente está aumentando el número de exámenes de MRI1,2,3. En el pasado, los exámenes de MRI se evitaron después de reemplazo de la articulación. Hoy en día, MRI no sólo se solicita para la proyección de imagen a tales pacientes pero debe también permitir la evaluación de complicaciones directamente adyacente a artroplastia común. Así, la seguridad de MRI y la id...

MRI se ha convertido en una herramienta diagnóstico indispensable. Como resultado, el número de sistemas de MRI en el diagnóstico rutinario está aumentando1. Al mismo tiempo, el número de pacientes con implantes está aumentando así2,3. En 2012, por ejemplo, más de 1 millón de rodilla y reemplazo de la articulación se han realizado en los Estados Unidos solo4. La prevalencia de estos implantes era aproximadamente 7 millones en 2010, que corresponde a más del 10% de las mujeres en el grupo de edad 80-89 años5. Como resultado, la calidad de imagen y el significado diagnóstico de los exámenes de MRI a menudo se deterioran por los artefactos debido a implantes metálicos, resultando en una menor precisión diagnóstica. Por lo tanto, la idoneidad de MRI de los implantes y la vulnerabilidad de artefacto de secuencias del pulso se están convirtiendo en cada vez más importante. Numerosos métodos han sido publicados para evaluar estas características. Debido a las fuertes discrepancias en los métodos de evaluación utilizados, sin embargo, los resultados son difíciles de comparar.
Una evaluación de la idoneidad de MRI de materiales puede realizarse mediante el cálculo de su susceptibilidad magnética6. Sin embargo, la vulnerabilidad de secuencias de pulso diferentes a artefactos no se puede comparar con ese enfoque para un implante determinado. Viceversa, los volúmenes de artefacto para una secuencia de pulso determinado puede sólo aproximadamente estimar para diferentes implantes. Además, el análisis se realiza a menudo con implantes en forma artificial7,8. Como el volumen de material y la forma tienen influencia sobre el artefacto tamaño6, estas características deben tenerse en cuenta también. Como alternativa a la susceptibilidad magnética, se puede evaluar el tamaño del artefacto. Con frecuencia, los estudios sólo dependen de la evaluación cualitativa de los artefacto tamaño9 o centrarse en el tamaño del artefacto dos dimensiones que sólo cubre una rebanada del implante artefacto10,11. Por otra parte, enfoques de segmentación manual se utilizan a menudo, que es no sólo desperdiciador de tiempo pero también propenso a reader intra y inter diferencias11. Por último, protocolos a menudo no permiten probar para las secuencias no saturado de grasa y grasa saturada en el mismo tiempo12. Esto, sin embargo, sería deseable, ya que la técnica de supresión grasa aplicada profundamente afecta el tamaño del artefacto.
Aquí, presentamos un protocolo que permite el confiable, semiautomático, cuantificación tridimensional, basado en el umbral de señal pérdida de pile-up y artefactos del implante entero o todos los sectores que contengan artefactos de implante visible. Además, permite probar imágenes de T1 y de T2-weighted con o sin saturación grasa. El protocolo puede utilizarse para evaluar la idoneidad de MRI de los diferentes implantes o la vulnerabilidad de secuencias de pulso diferentes artefactos metálicos para un implante determinado.

<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

Como está en constante crecimiento el número de escáneres de resonancia magnética (MRI) y pacientes con implantes médicos, radiólogos encuentran cada vez más artefactos relacionados con el implante metálicos en RM, resultando en una calidad de imagen reducida. Por lo tanto, la idoneidad de MRI de implantes en cuanto a volumen de artefacto, así como el desarrollo de secuencias del pulso para reducir artefactos de imagen, es cada vez más importante. Aquí, presentamos un protocolo completo que permite una evaluación estandarizada del volumen del artefacto de implantes en MRI. Además, este protocolo puede utilizarse para analizar la vulnerabilidad de secuencias de pulso diferentes artefactos. El protocolo propuesto se puede aplicar a las imágenes de T1 y de T2-weighted con o sin implantes de supresión de grasa y todo pasivos. Además, el procedimiento permite la identificación separada y tridimensional de artefactos pile-up de pérdida de señal. Como investigaciones anteriores difieren grandemente en métodos de evaluación, la comparabilidad de sus resultados fue limitada. Así, las mediciones estandarizadas de volúmenes de artefacto de MRI son necesarias para proporcionar la mejor comparabilidad. Esto puede mejorar el desarrollo de la aptitud de MRI de los implantes y mejor pulso secuencias para finalmente mejorar la atención al paciente.

Con el protocolo antes mencionado, se evaluó el volumen del artefacto de 2 implantes dentales diferentes de coronas diferentes apoyo titanio (T; vea la Tabla de materiales) [aleación no preciosa de porcelana fusionada a metal (CCT-T) y monolítica zirconio (Z-T); Figura 1b y 1C. La muestra de CCT-T representa una composición material altamente paramagnética predecir grandes artefactos (cobalto cromo de 61%, 21% y tungsten...

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

Se describe un método estandarizado para evaluar la proyección de imagen de resonancia magnética artefactos causados por implantes para estimar la idoneidad de los implantes para la proyección de imagen de resonancia magnética o la vulnerabilidad de secuencias de pulso diferentes artefactos metálicos al mismo tiempo.

Protocolo para la evaluación de MRI artefactos causados por el Metal de los implantes para evaluar la idoneidad de los implantes y la vulnerabilidad de secuencias de pulso

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

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