Name: human fetal blood flow quantification with magnetic resonance imaging and motion compensation
Uploaded: 2021-01-07T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Human Fetal Blood Flow Quantification with Magnetic Resonance Imaging and Motion Compensation at JoVE.com

تم إجراء جميع فحوصات التصوير بالرنين المغناطيسي بموافقة مستنيرة من المتطوعين كجزء من دراسة معتمدة من قبل مجلس أخلاقيات البحث المؤسسي لدينا.
ملاحظة: تم استخدام الطرق الموضحة أدناه على نظام التصوير بالرنين المغناطيسي 3T. يتم إجراء الاستحواذ باستخدام تسلسل التصوير بالرنين ال...

<ol>
	<li>Zhu, M. Y., 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=The+hemodynamics+of+late-onset+intrauterine+growth+restriction+by+MRI.">The hemodynamics of late-onset intrauterine growth restriction by MRI.</a> American Journal of Obstetrics and Gynecology. 214 (3), 1-17 (2016).</li><li>Zhu, M. Y., Jaeggi, E., Roy, C. W., Macgowan, C. K., Seed, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Reduced+combined+ventricular+output+and+increased+oxygen+extraction+fraction+in+a+fetus+with+complete+heart+block+demonstrated+by+MRI.">Reduced combined ventricular output and increased oxygen extraction fraction in a fetus with complete heart block demonstrated by MRI.</a> HeartRhythm Case Reports. 2 (2), 164-168 (2016).</li><li>Sun, 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=Reduced+Fetal+Cerebral+Oxygen+Consumption+is+Associated+With+Smaller+Brain+Size+in+Fetuses+With+Congenital+Heart+Disease.">Reduced Fetal Cerebral Oxygen Consumption is Associated With Smaller Brain Size in Fetuses With Congenital Heart Disease.</a> Circulation. 131 (15), 1313-1323 (2015).</li><li>Freud, L. 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=Fetal+aortic+valvuloplasty+for+evolving+hypoplastic+left+heart+syndrome:+postnatal+outcomes+of+the+first+100+patients.">Fetal aortic valvuloplasty for evolving hypoplastic left heart syndrome: postnatal outcomes of the first 100 patients.</a> Circulation. 130 (8), 638-645 (2014).</li><li>Peleg, D., Kennedy, C. M., Hunter, S. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Intrauterine+growth+restriction:+identification+and+management.">Intrauterine growth restriction: identification and management.</a> American Family Physician. 58 (2), 453-467 (1998).</li><li>Krishna, U., Bhalerao, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Placental+Insufficiency+and+Fetal+Growth+Restriction.">Placental Insufficiency and Fetal Growth Restriction.</a> Journal of Obstetrics and Gynaecology of India. 61 (5), 505-511 (2011).</li><li>Seravalli, V., Miller, J. L., Block-Abraham, D., Baschat, A. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ductus+venosus+Doppler+in+the+assessment+of+fetal+cardiovascular+health:+an+updated+practical+approach.">Ductus venosus Doppler in the assessment of fetal cardiovascular health: an updated practical approach.</a> Acta Obstetricia et Gynecologica Scandinavica. 95 (6), 635-644 (2016).</li><li>Seed, 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=Feasibility+of+quantification+of+the+distribution+of+blood+flow+in+the+normal+human+fetal+circulation+using+CMR:+a+cross-sectional+study.">Feasibility of quantification of the distribution of blood flow in the normal human fetal circulation using CMR: a cross-sectional study.</a> Journal of Cardiovascular Magnetic Resonance. 14 (1), 79 (2012).</li><li>Prsa, 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=Reference+ranges+of+blood+flow+in+the+major+vessels+of+the+normal+human+fetal+circulation+at+term+by+phase-contrast+magnetic+resonance+imaging.">Reference ranges of blood flow in the major vessels of the normal human fetal circulation at term by phase-contrast magnetic resonance imaging.</a> Circulation. Cardiovascular Imaging. 7 (4), 663-670 (2014).</li><li>Piontelli, 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> Development of Normal Fetal Movements: The Last 15 Weeks of Gestation. , (2015).</li><li>Cartier, 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=The+normal+diameter+of+the+fetal+aorta+and+pulmonary+artery:+echocardiographic+evaluation+in+utero.">The normal diameter of the fetal aorta and pulmonary artery: echocardiographic evaluation in utero.</a> American Journal of Roentgenology. 149 (5), 1003-1007 (1987).</li><li>Ruano, R., de F&#225;tima Yukie Maeda, M., Niigaki, J. I., Zugaib, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pulmonary+artery+diameters+in+healthy+fetuses+from+19+to+40+weeks'+gestation.">Pulmonary artery diameters in healthy fetuses from 19 to 40 weeks' gestation.</a> Journal of Ultrasound in Medicine. 26 (3), 309-316 (2007).</li><li>Nowak, D., Koz&#322;owska, H., &#379;urada, A., Gielecki, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Diameter+of+the+ductus+arteriosus+as+a+predictor+of+patent+ductus+arteriosus+(PDA).">Diameter of the ductus arteriosus as a predictor of patent ductus arteriosus (PDA).</a> Central European Journal of Medicine. 6 (4), 418-424 (2011).</li><li>Goolaub, D. 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=Multidimensional+fetal+flow+imaging+with+cardiovascular+magnetic+resonance:+a+feasibility+study.">Multidimensional fetal flow imaging with cardiovascular magnetic resonance: a feasibility study.</a> Journal of Cardiovascular Magnetic Resonance. 20 (1), 77 (2018).</li><li>Roy, C. W., Seed, M., Kingdom, J. C., Macgowan, C. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Motion+compensated+cine+CMR+of+the+fetal+heart+using+radial+undersampling+and+compressed+sensing.">Motion compensated cine CMR of the fetal heart using radial undersampling and compressed sensing.</a> Journal of Cardiovascular Magnetic Resonance. 19 (1), 29 (2017).</li><li>van Amerom, J. F. 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=Fetal+cardiac+cine+imaging+using+highly+accelerated+dynamic+MRI+with+retrospective+motion+correction+and+outlier+rejection.">Fetal cardiac cine imaging using highly accelerated dynamic MRI with retrospective motion correction and outlier rejection.</a> Magnetic Resonance in Medicine. 79 (1), 327-338 (2018).</li><li>Lustig, M., Donoho, D., Pauly, J. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sparse+MRI:+The+application+of+compressed+sensing+for+rapid+MR+imaging.">Sparse MRI: The application of compressed sensing for rapid MR imaging.</a> Magnetic Resonance in Medicine. 58 (6), 1182-1195 (2007).</li><li>Edwards, D. D., Edwards, J. S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Fetal+movement:+development+and+time+course.">Fetal movement: development and time course.</a> Science. 169 (3940), 95-97 (1970).</li><li>Malamateniou, C., 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=Motion-Compensation+Techniques+in+Neonatal+and+Fetal+MR+Imaging.">Motion-Compensation Techniques in Neonatal and Fetal MR Imaging.</a> American Journal of Neuroradiology. 34 (6), 1124-1136 (2013).</li><li>Rutherford, 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=MR+imaging+methods+for+assessing+fetal+brain+development.">MR imaging methods for assessing fetal brain development.</a> Developmental Neurobiology. 68 (6), 700-711 (2008).</li><li>Haris, K., 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=Self-gated+fetal+cardiac+MRI+with+tiny+golden+angle+iGRASP:+A+feasibility+study:+Self-Gated+Fetal+Cardiac+MRI+with+iGRASP.">Self-gated fetal cardiac MRI with tiny golden angle iGRASP: A feasibility study: Self-Gated Fetal Cardiac MRI with iGRASP.</a> Journal of Magnetic Resonance Imaging. 46 (1), 207-217 (2017).</li><li>Glenn, O. A. <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+of+the+fetal+brain.">MR imaging of the fetal brain.</a> Pediatric Radiology. 40 (1), 68-81 (2010).</li><li>Rodr&#237;guez-Soto, A. 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=MRI+Quantification+of+Human+Fetal+O2+Delivery+Rate+in+the+Second+and+Third+Trimesters+of+Pregnancy.">MRI Quantification of Human Fetal O2 Delivery Rate in the Second and Third Trimesters of Pregnancy.</a> Magnetic Resonance in Medicine. 80 (3), 1148-1157 (2018).</li><li>Sameni, R., Clifford, G. D. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Review+of+Fetal+ECG+Signal+Processing;+Issues+and+Promising+Directions.">A Review of Fetal ECG Signal Processing; Issues and Promising Directions.</a> The Open Pacing, Electrophysiology &amp; Therapy Journal. 3, 4-20 (2010).</li><li>Millis, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Advances+in+Electrocardiograms:+Methods+and+Analysis.">Advances in Electrocardiograms: Methods and Analysis.</a> BoD - Books on Demand. , (2012).</li><li>Jansz, M. 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=Metric+optimized+gating+for+fetal+cardiac+MRI.">Metric optimized gating for fetal cardiac MRI.</a> Magnetic Resonance in Medicine. 64 (5), 1304-1314 (2010).</li><li>Yamamura, 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+MRI+of+the+fetal+heart+using+a+novel+triggering+method:+initial+results+in+an+animal+model.">Cardiac MRI of the fetal heart using a novel triggering method: initial results in an animal model.</a> Journal of Magnetic Resonance Imaging: JMRI. 35 (5), 1071-1076 (2012).</li><li>Larson, A. C., 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=Self-gated+cardiac+cine+MRI.">Self-gated cardiac cine MRI.</a> Magnetic Resonance in Medicine. 51 (1), 93-102 (2004).</li><li>Knoll, F., Schwarzl, A., Diwoky, C., 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=gpuNUFFT-An+open+source+GPU+library+for+3D+regridding+with+direct+Matlab+interface.">gpuNUFFT-An open source GPU library for 3D regridding with direct Matlab interface.</a> Proceedings of the 22nd Annual Meeting of ISMRM. , (2014).</li><li>Klein, S., Staring, M., Murphy, K., Viergever, M. A., Pluim, J. P. W. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=elastix:+a+toolbox+for+intensity-based+medical+image+registration.">elastix: a toolbox for intensity-based medical image registration.</a> IEEE Transactions on Medical Imaging. 29 (1), 196-205 (2010).</li><li>Walker, P. G., 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=Semiautomated+method+for+noise+reduction+and+background+phase+error+correction+in+MR+phase+velocity+data.">Semiautomated method for noise reduction and background phase error correction in MR phase velocity data.</a> Journal of Magnetic Resonance Imaging. 3 (3), 521-530 (1993).</li><li>Heiberg, 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=Design+and+validation+of+Segment+-+freely+available+software+for+cardiovascular+image+analysis.">Design and validation of Segment - freely available software for cardiovascular image analysis.</a> BMC Medical Imaging. 10 (1), 1 (2010).</li><li>Inder, T. E., Volpe, J. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Chapter+17+-+Intrauterine,+Intrapartum+Assessments+in+the+Term+Infant.">Chapter 17 - Intrauterine, Intrapartum Assessments in the Term Infant.</a> Volpe's Neurology of the Newborn (Sixth Edition). , 458-483 (2018).</li><li>Pelc, N. J., Herfkens, R. J., Shimakawa, A., Enzmann, D. R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Phase+contrast+cine+magnetic+resonance+imaging.">Phase contrast cine magnetic resonance imaging.</a> Magnetic Resonance Quarterly. 7 (4), 229-254 (1991).</li><li>Steeden, J. A., Atkinson, D., Hansen, M. S., Taylor, A. M., Muthurangu, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Rapid+flow+assessment+of+congenital+heart+disease+with+high-spatiotemporal-resolution+gated+spiral+phase-contrast+MR+imaging.">Rapid flow assessment of congenital heart disease with high-spatiotemporal-resolution gated spiral phase-contrast MR imaging.</a> Radiology. 260 (1), 79-87 (2011).</li><li>Kowalik, G. T., Knight, D., Steeden, J. A., Muthurangu, V. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Perturbed+spiral+real-time+phase-contrast+MR+with+compressive+sensing+reconstruction+for+assessment+of+flow+in+children.">Perturbed spiral real-time phase-contrast MR with compressive sensing reconstruction for assessment of flow in children.</a> Magnetic Resonance in Medicine. 83 (6), 2077-2091 (2020).</li></ol>

تتيح هذه الطريقة القياس غير الجراحي لتدفق الدم في الأوعية الكبيرة للجنين البشري وتسمح بتصحيح الحركة بأثر رجعي وبوابات القلب من خلال الاستفادة من تقنيات إعادة البناء التكرارية. تم إجراء القياس الكمي لتدفق دم الجنين باستخدام التصوير بالرنين المغناطيسي فيالماض?...

التقييم الشامل لدوران الجنين ضروري لمراقبة أمراض الجنين مثل تقييد نمو الجنين (FGR) وأمراض القلب الخلقية (CHD)1،2،3. في الرحم ، تعتمد إدارة المريض والتخطيط لرعاية ما بعد الولادة على شدة أمراض الجنين4،5،6،7. تم مؤخرا إثبات جدوى القياس الكمي لتدفق دم الجنين باستخدام التصوير بالرنين المغناطيسي وتطبيقاته في تقييم أمراض الجنين3،8،9. ومع ذلك ، تواجه طريقة التصوير تحديات ، مثل زيادة أوقات التصوير لتحقيق دقة زمانية مكانية عالية ، ونقص طرق مزامنة القلب ، وحركة الجنين غير المتوقعة10.
يتكون الأوعية الدموية الجنينية من هياكل صغيرة (~ قطر 5 مم للأوعية الدموية الرئيسية التي تتكون من الشريان الأورطي النازل ، والقناة الشريانية ، والشريان الأورطي الصاعد ، والشريان الرئوي الرئيسي ، والوريد الأجوفالعلوي 11،12،13). لحل هذه الهياكل وقياس التدفق ، يلزم التصوير بدقة مكانية عالية. علاوة على ذلك ، فإن معدل ضربات قلب الجنين يبلغ حوالي ضعف معدل ضربات قلب الشخص البالغ. وبالتالي ، يلزم أيضا دقة زمنية عالية لحل حركة القلب الديناميكية وتدفق الدم عبر الدورة القلبية للجنين. يتطلب التصوير التقليدي بهذه الدقة الزمانية المكانية العالية أوقات اكتساب طويلة نسبيا. لمعالجة هذه المشكلة ، تم إدخال التصوير بالرنين المغناطيسي للجنينالمعجل 14،15،16. باختصار ، تتضمن تقنيات التسريع هذه أخذ عينات ناقصة في مجال التردد أثناء الحصول على البيانات وإعادة البناء عالية الدقة بأثر رجعي باستخدام التقنيات التكرارية. أحد هذه الأساليب هو إعادة بناء الاستشعار المضغوط (CS) ، والذي يسمح بإعادة بناء الصور من البيانات التي تم أخذ عينات ناقصة بشكل كبير عندما تكون الصورة المعاد بناؤها متناثرة في مجال معروف وتكون القطع الأثرية التي يتم أخذ عينات ناقصة غير متماسكة17.
تمثل الحركة في تصوير الجنين تحديا كبيرا. يمكن أن ينشأ تلف الحركة من حركة تنفس الأم أو حركة الأم السائبة أو حركة الجنين الإجمالية. يؤدي تنفس الأم إلى ترجمات دورية للجنين ، في حين أن حركات الجنين أكثر تعقيدا. يمكن تصنيف حركات الجنين على أنها موضعية أو إجمالية10,18. الحركات الموضعية تنطوي على حركة أجزاء فقط من الجسم. تستمر عادة لحوالي 10-14 ثانية ويزداد تواترها مع الحمل (~ 90 في الساعة عند الفصل الدراسي)10. تتسبب هذه الحركات بشكل عام في حدوث فساد صغير ولا تؤثر على منطقة التصوير محل الاهتمام. ومع ذلك ، يمكن أن تؤدي حركات الجنين الإجمالية إلى تلف شديد في الصورة من خلال مكونات الحركة المستوية. هذه الحركات هي حركات الجسم كله بوساطة العمود الفقري وتستمر لمدة 60-90 ثانية.
لتجنب القطع الأثرية من حركة الجنين ، يتم اتخاذ الخطوات أولا لتقليل حركات الأم. يتم جعل النساء الحوامل أكثر استرخاء باستخدام الوسائد الداعمة على سرير الماسح الضوئي وارتداء العباءات المريحة وقد يكون شركاؤهن حاضرين بجانب الماسح الضوئي لتقليل رهاب الأماكن المغلقة19,20. للتخفيف من آثار حركة الجهاز التنفسي للأم ، أجرت الدراسات فحوصات الرنين المغناطيسي للجنين تحت حبس أنفاس الأم21،22،23. ومع ذلك ، يجب أن تكون عمليات الاستحواذ هذه قصيرة (~ 15 ثانية) نظرا لانخفاض تحمل حبس النفس لدى الحوامل. في الآونة الأخيرة ، تم إدخال طرق تصحيح الحركة بأثر رجعي للتصوير بالرنين المغناطيسي للجنين14،15،16. تتعقب هذه الطرق حركة الجنين باستخدام مجموعات أدوات التسجيل وتصحح الحركة أو تتجاهل الأجزاء غير القابلة للتصحيح من البيانات المكتسبة.
أخيرا ، يتم الحصول على صور التصوير بالرنين المغناطيسي للقلب بعد الولادة بشكل تقليدي باستخدام بوابات مخطط كهربية القلب (ECG) لمزامنة الحصول على البيانات مع الدورة القلبية. بدون بوابات ، يتم الجمع بين حركة القلب والتدفق النابض من جميع أنحاء الدورة القلبية ، مما ينتج عنه قطع أثرية. لسوء الحظ ، تعاني إشارة تخطيط القلب الجنينية من تداخل من إشارة ECGللأم 24 وتشوهات من المجال المغناطيسي25. ومن ثم ، تم اقتراح طرق بديلة غير جراحية لبوابات قلب الجنين ، بما في ذلك البوابة الذاتية ، والبوابات المحسنة المترية (MOG) وبوابة الموجات فوق الصوتيةدوبلر 21،26،27،28.
كما هو موضح في الأقسام التالية ، فإن نهج التصوير بالرنين المغناطيسي الخاص بنا لتحديد تدفق دم الجنين يستفيد من طريقة بوابات جديدة ، MOG ، تم تطويرها في مختبرنا ودمجها مع تصحيح الحركة وإعادة البناء التكراري لعمليات الاستحواذ المتسارعة بالرنين المغناطيسي. يعتمد هذا النهج على خط أنابيب في دراسة منشورة سابقا14 ويتكون من المراحل الخمس التالية: (1) اكتساب تدفق دم الجنين ، (2) إعادة البناء في الوقت الفعلي ، (3) تصحيح الحركة ، (4) بوابات القلب ، و (5) إعادة البناء المسورة.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>elastix</td>
			<td>Image Sciences Institute, University Medical Center Utrecht</td>
			<td></td>
			<td>Image registration software</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Geforce GTX 960&#160;</td>
			<td>Nvidia&#160;</td>
			<td>04G-P4-3967-KR</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>gpuNUFFT</td>
			<td>CAI&#178;R</td>
			<td></td>
			<td>Non-uniform fast Fourier transform</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MAGNETOM Prisma</td>
			<td>Siemens</td>
			<td>10849583</td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>MATLAB</td>
			<td>MathWorks</td>
			<td></td>
			<td></td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Radial Phase Contrast MRI sequence</td>
			<td></td>
			<td></td>
			<td>Trajectory modification of manufacturer&#39;s Cartesian Phase Contrast sequence</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>Segment</td>
			<td>Medvisio</td>
			<td></td>
			<td>Data analysis</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>VENGEANCE</td>
			<td>Corsair</td>
			<td>LPX DDR4-2666&#160;</td>
			<td></td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

human fetal blood flow quantification with magnetic resonance imaging and motion compensation

يعد التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI) أداة مهمة للتقييم السريري لمورفولوجيا القلب والأوعية الدموية ووظيفة القلب. وهو أيضا معيار الرعاية المعترف به لقياس كمية تدفق الدم بناء على التصوير بالرنين المغناطيسي على النقيض من الطور. في حين أن مثل هذا القياس لتدفق الدم كان ممكنا لدى البالغين منذ عقود ، إلا أن طرق توسيع هذه القدرة لتشمل تدفق دم الجنين لم يتم تطويرها إلا مؤخرا.
يعد القياس الكمي لتدفق دم الجنين في الأوعية الرئيسية أمرا مهما لمراقبة أمراض الجنين مثل أمراض القلب الخلقية (CHD) وتقييد نمو الجنين (FGR). يسبب CHD تغيرات في بنية القلب والأوعية الدموية التي تغير مسار الدم في الجنين. في FGR ، يتم تغيير مسار تدفق الدم من خلال تمدد التحويلات بحيث يتم زيادة تدفق الدم المؤكسج إلى الدماغ. يتيح القياس الكمي لتدفق الدم تقييم شدة أمراض الجنين ، والتي بدورها تسمح بمناسبة في إدارة مرضى الرحم والتخطيط لرعاية ما بعد الولادة.
تشمل التحديات الأساسية لتطبيق التصوير بالرنين المغناطيسي على تباين الطور على الجنين البشري صغر حجم الأوعية الدموية ، وارتفاع معدل ضربات قلب الجنين ، وتلف بيانات التصوير بالرنين المغناطيسي المحتمل بسبب تنفس الأم ، وحركات الجنين غير المتوقعة ، ونقص طرق بوابات القلب التقليدية لمزامنة الحصول على البيانات. هنا ، نصف التطورات التقنية الأخيرة من مختبرنا والتي مكنت من قياس تدفق دم الجنين باستخدام التصوير بالرنين المغناطيسي على تباين الطور ، بما في ذلك التقدم في التصوير المتسارع ، وتعويض الحركة ، وبوابات القلب.

بشكل عام ، تستهدف فحوصات التصوير بالرنين المغناطيسي المرحلية للتدفق ستة أوعية جنينية رئيسية: الشريان الأورطي النازل ، والشريان الأورطي الصاعد ، والشريان الرئوي الرئيسي ، والقناة الشريانية ، والوريد الأجوف العلوي ، والوريد السري. هذه الأوعية تهم الطبيب لأنها غالبا ما تكون متورطة في أمرا?...

Watch this Scientific Journal Video about Human Fetal Blood Flow Quantification with Magnetic Resonance Imaging and Motion Compensation at JoVE.com

Human Fetal Blood Flow Quantification with Magnetic Resonance Imaging and Motion Compensation

نقدم هنا بروتوكولا لقياس تدفق دم الجنين بسرعة باستخدام التصوير بالرنين المغناطيسي وإجراء تصحيح الحركة بأثر رجعي وبوابات القلب.

القياس الكمي لتدفق دم الجنين البشري مع التصوير بالرنين المغناطيسي وتعويض الحركة

Magnetic resonance imaging (MRI) is an important tool for the clinical assessment of cardiovascular morphology and heart function. It is also the ...

يواجه التصوير بالرنين المغناطيسي للجنين العديد من التحديات. يعالج هذا البروتوكول قضايا حركة الجنين ، ومتطلبات الدقة العالية والمكانية والزمانية ، ونقص طرق البوابات الخارجية. تستخدم هذه التقنية التصوير المتسارع من خلال الاستشعار المضغوط الذي يقلل من وقت التصوير ، ويصحح بأثر رجعي لحركة الجنين ، ويسمح باستخراج معدل ضربات قلب الجنين باستخدام بوابة محسنة مترية.حاليا ، هذه التقنية مخصصة للبحث فقط ، ولكن لديها القدرة على المراقبة والتوجيه العلاجي لأمراض الجنين ، مثل أمراض القلب الخلقية وتقييد النمو داخل الرحم. بعد مساعدة الأم في وضع مريح مناسب على طاولة التصوير بالرنين المغناطيسي ، اضبط الأداة لإجراء فحص موضعي لتحديد موقع جسم الجنين بدقة 0.9 × 0.9 × 10 سنتيمتر مكعب ، ووقت صدى يبلغ خمسة مللي ثانية ، ووقت تكرار 15 مللي ثانية ، ومجال رؤية 450 × 450 ملليمتر مربع وست شرائح. اضبط المعلمات لإجراء فحص موضعي مكرر لتحديد موقع الأوعية الدموية للجنين مع مجموعة الشرائح المتمركزة على قلب الجنين بدقة 1.1 × 1.1 × ستة ملليمترات مكعبة ، ووقت الصدى 2.69 مللي ثانية ، ووقت التكرار 1335.4 مللي ثانية ، ومجال رؤية 350 × 350 ملليمتر مربع ، و 10 شرائح واتجاه محوري للجنين.ثم كرر المرادفات المكررة ذات التوجهات السهمية والإكليلية للحصول على رؤية أوضح لأوعية الجنين. لقياس تدفق دم الجنين ، بعد تحديد موقع الأوعية الجنينية تحديد الأوعية ذات الاهتمام. على سبيل المثال ، الشريان الأورطي الهابط هو وعاء مستقيم طويل بالقرب من العمود الفقري في السهول السهمية ، ويمكن تحديد الشريان الأورطي الصاعد والشرايين الرئوية الرئيسية على أنها أوعية تغادر البطينين الأيسر والأيمن على التوالي.يمكن تتبع القناة الشريانية باعتبارها جزءا من مجرى الشريان الرئوي الرئيسي القريب من الشريان الأورطي النازل. يمكن التعرف على الوريد الأجوف العلوي من السهول المحورية بالقرب من قاعدة قلب الجنين باعتباره الوعاء المجاور للشريان الأورطي الصاعد. وصف شريحة عمودية على محور وعاء الجنين محل الاهتمام وتدوير وتحريك إرشادات الشريحة على وحدة التحكم بالرنين المغناطيسي بحيث تتقاطع الشريحة مع الوعاء المستهدف بشكل عمودي.اضبط معلمات المسح على اكتساب التصوير بالرنين المغناطيسي لتباين الطور الشعاعي ، دقة 1.3 × 1.3 × خمسة ملليمترات مكعبة ، وقت صدى 3.25 مللي ثانية ، وقت دقة 5.75 مللي ثانية ، مجال رؤية 240 × 240 ملليمتر مربع ، شريحة واحدة ، سرعة 100 إلى 150 سم في الثانية وطلاء وفقا للسفينة ذات الاهتمام ، من خلال الطائرة ، ينظر الراديو إلى السرعة واتجاه الطلاء ، و 1500 لكل رمز نهائي للتنفس الحر. بعد إجراء الفحص ، تحقق من الوصفة الطبية بناء على متوسط الوقت الأولي لإعادة البناء الذي تم إجراؤه وعرضه على وحدة تحكم التصوير بالرنين المغناطيسي. كرر لكل وعاء دموي مستهدف وإذا كان الوعاء المستهدف غائبا أو يمكن التعرف عليه.بعد إعادة بناء CINEs تدفق الجنين ، قم بتحميل ملفات البيانات المعاد بناؤها في برنامج تحليل التدفق المناسب ، وارسم منطقة اهتمام تشمل تجويف الأوعية الدموية ذات الأهمية في الصور التشريحية والحساسة للسرعة. نشر المنطقة التي تهم جميع مراحل القلب وتصحيح التغيرات في قطر الوعاء. ثم سجل قياسات التدفق داخل كل منطقة ذات أهمية.في هذا التحليل التمثيلي ، تصور معلمات الحركة المستخرجة للجنين الأول والجنين الثاني حركة الشريان الأورطي الهابط خلال مدة الفحص. هنا ، يمكن ملاحظة المعلومات المتبادلة المشتركة لكل إطار زمني حقيقي مع جميع الإطارات المسجلة الأخرى للجنين الأول والجنين الثاني. استغرقت عمليات إعادة البناء الثانية في الوقت الفعلي المستخدمة لاشتقاق معلومات بوابات القلب 10 دقائق لكل شريحة ، وتم اشتقاق فترات نبضات قلب الجنين عن طريق بوابة محسنة مترية باستخدام نموذج متعدد المعلمات كما هو موضح.إعادة البناء النهائية CINE. استغرق استخدام بيانات الحركة المصححة والبوابات بأثر رجعي ثلاث دقائق لكل شريحة ، وسمح بتوليد عمليات إعادة بناء تشريحية وسرعة للأجنة ، في ذروة الانقباض. تظهر عمليات إعادة البناء مع تصحيح الحركة الأوعية ذات الجدران الأكثر حدة.بدون تصحيح الحركة ، يكون الشريان الأورطي الهابط أكثر ضبابية وأقل وضوحا. كشفت منحنيات التدفق المقاسة من كل جنين عن ذروة ومتوسط تدفقات أعلى في عمليات إعادة البناء دون تصحيح الحركة من تلك التي تحتوي على تصحيح الحركة. يتم استخدام هذه التقنية لدراسة توزيع الدم في أمراض الجنين.سمح امتداد هذه الطريقة بتصور وقياس تدفق الجنين متعدد الأبعاد.

Research

JoVE Journal

Medicine

Magnetic Resonance Derived Myocardial Strain Assessment Using Feature Tracking

الرنين المغناطيسي المشتقة عضلة القلب عن طريق تقييم سلالة ميزة تتبع

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

التصوير بالرنين المغناطيسي الكمي من الإرواء الرئوي باستخدام معايرة وصفها سبين الشرياني

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

Isolation, Culture, and Imaging of Human Fetal Pancreatic Cell Clusters

العزلة والثقافة، والتصوير من الجنين البنكرياس الإنسان الكتل الخليوي

For almost 30 years, scientists have demonstrated that human fetal ICCs transplanted under the kidney capsule of nude mice matured into functioning ...

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

تتبع الثديية الميزات المعمارية والكشف عن سرطان الثدي مع الرنين المغناطيسي التصوير إنتشار العضلة الشادة

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

الكمي التصوير بالرنين المغناطيسي من مرض العضلات والهيكل العظمي

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

Simultaneous PET/MRI Imaging During Mouse Cerebral Hypoxia-ischemia

في وقت واحد التصوير PET / MRI خلال الماوس الدماغي نقص الأكسجة-نقص التروية

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

Cardiac Magnetic Resonance Imaging at 7 Tesla

القلب التصوير بالرنين المغناطيسي في 7 تسلا

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 ...

Phase Contrast Magnetic Resonance Imaging in the Rat Common Carotid Artery

مرحلة التباين صور الرنين المغناطيسي في الشريان السباتي المشترك الفئران

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

Quantification of Levator Ani Hiatus Enlargement by Magnetic Resonance Imaging in Males and Females with Pelvic Organ Prolapse

التحديد الكمي لتوسيع الفرجة العاني عضلة رافعة بالتصوير بالرنين المغناطيسي في الذكور والإناث مع انسدال الجهاز الحوض

Here we present a protocol to examine the levator ani hiatus in males and females with pelvic organ prolapse, during the Valsalva maneuver and while ...

Cardiac Magnetic Resonance for the Evaluation of Suspected Cardiac Thrombus: Conventional and Emerging Techniques

الرنين المغناطيسي القلبي لتقييم الجلطات القلبية المشتبه بها: التقنيات التقليدية والناشئة

We present the conventional cardiac magnetic resonance (CMR) protocol for evaluating a suspected thrombus and highlight emerging techniques.&#160;The ...