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

Никакой.

Все МРТ-сканирования были выполнены с информированного согласия добровольцев в рамках исследования, одобренного нашим институциональным советом по этике исследований.
ПРИМЕЧАНИЕ: Методы, описанные ниже, были использованы на системе МРТ 3T. Сбор осуществляется с использ...

<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>

Этот метод позволяет неинвазивно измерять кровоток в крупных сосудах плода человека и позволяет проводить ретроспективную коррекцию движения и сердечные меры с использованием методов итеративной реконструкции. Количественная оценка кровотока плода была выполнена...

Комплексная оценка кровообращения плода необходима для мониторинга патологий плода, таких как ограничение роста плода (ФГР) и врожденные пороки сердца (ИБС)1,2,3. Внутриутробно ведение пациентки и планирование послеродового ухода зависят от тяжести патологии плода 4,5,6,7. Недавно была продемонстрирована возможность количественной оценки кровотока плода с помощью МРТ и ее применения при оценке патологий плода 3,8,9. Метод визуализации, однако, сталкивается с проблемами, такими как увеличение времени визуализации для достижения высокого пространственно-временного разрешения, отсутствие методов сердечной синхронизации и непредсказуемое движение плода10.
Сосудистая система плода содержит небольшие структуры (диаметр ~ 5 мм для крупных кровеносных сосудов, которые включают нисходящую аорту, артериальный проток, восходящую аорту, главную легочную артерию и верхнюю полую вену 11,12,13). Для разрешения этих структур и количественной оценки потока требуется визуализация с высоким пространственным разрешением. Более того, частота сердечных сокращений плода примерно в два раза выше, чем у взрослого человека. Таким образом, высокое временное разрешение также требуется для разрешения динамических сердечных движений и кровотока через сердечный цикл плода. Обычная визуализация при таком высоком пространственно-временном разрешении требует относительно длительного времени получения. Для решения этой проблемы была введена ускоренная МРТ плода 14,15,16. Короче говоря, эти методы ускорения включают недодискретизацию в частотной области во время сбора данных и ретроспективную реконструкцию высокой точности с использованием итеративных методов. Одним из таких подходов является реконструкция сжатого зондирования (CS), которая позволяет реконструировать изображения из сильно недодискретизированных данных, когда реконструированное изображение разрежено в известной области, а артефакты недостаточной выборки являются некогерентными17.
Движение в визуализации плода представляет собой серьезную проблему. Повреждение движения может возникать в результате движения дыхания матери, объемного движения матери или грубого движения плода. Материнское дыхание приводит к периодическим трансляциям плода, тогда как движения плода более сложны. Движения плода можно классифицировать как локализованные или грубые10,18. Локализованные движения предполагают движение только сегментов тела. Они обычно длятся около 10-14 с, и их частота увеличивается с беременностью (~ 90 в час в срок)10. Эти движения, как правило, вызывают небольшие повреждения и не влияют на область изображения, представляющую интерес. Тем не менее, грубые движения плода могут привести к серьезному повреждению изображения с компонентами движения плоскости. Эти движения представляют собой движения всего тела, опосредованные позвоночником и длящиеся в течение 60-90 с.
Чтобы избежать артефактов от движения плода, сначала предпринимаются шаги, чтобы свести к минимуму материнские движения. Беременные женщины становятся более расслабленными, используя поддерживающие подушки на кровати сканера и одетые в удобные халаты, и их партнеры могут присутствовать рядом со сканером, чтобы уменьшить клаустрофобию19,20. Чтобы смягчить последствия дыхания матери, исследования провели МР-обследования плода при задержке дыхания матери 21,22,23. Тем не менее, такие приобретения должны быть короткими (~ 15 с), учитывая сниженную толерантность к задержке дыхания беременных субъектов. В последнее время внедрены методы ретроспективной коррекции движений для МРТ плода 14,15,16. Эти методы отслеживают движение плода с помощью инструментов регистрации и корректируют движение или отбрасывают неисправимые части полученных данных.
Наконец, постнатальные МРТ-изображения сердца обычно получаются с использованием электрокардиограммы (ЭКГ) для синхронизации сбора данных с сердечным циклом. Без гатинга движение сердца и пульсирующий поток на протяжении всего сердечного цикла объединяются, производя артефакты. К сожалению, сигнал ЭКГ плода страдает от помех от материнского сигнала ЭКГ24 и искажений от магнитного поля25. Следовательно, были предложены альтернативные неинвазивные подходы к сердечному гаттингу плода, включая самообеспечение, метрическое оптимизированное гатирование (MOG) и допплеровское ультразвуковое измерение 21,26,27,28.
Как описано в следующих разделах, наш подход МРТ для количественной оценки кровотока плода использует новый метод измерения MOG, разработанный в нашей лаборатории и сочетающийся с коррекцией движения и итеративной реконструкцией ускоренных приобретений МРТ. Подход основан на конвейере в ранее опубликованном исследовании14 и состоит из следующих пяти этапов: (1) приобретение кровотока плода, (2) реконструкции в режиме реального времени, (3) коррекция движения, (4) сердечная решетка и (5) закрытые реконструкции.

<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

Магнитно-резонансная томография (МРТ) является важным инструментом для клинической оценки сердечно-сосудистой морфологии и функции сердца. Это также признанный стандарт медицинской помощи для количественной оценки кровотока на основе фазовой контрастной МРТ. Хотя такое измерение кровотока было возможно у взрослых в течение десятилетий, методы расширения этой способности на кровоток плода были разработаны только недавно.
Количественная оценка кровотока плода в основных сосудах важна для мониторинга патологий плода, таких как врожденные пороки сердца (ИБС) и ограничение роста плода (FGR). ИБС вызывает изменения в сердечной структуре и сосудистой системе, которые изменяют ход крови у плода. В FGR путь кровотока изменяется через расширение шунтов таким образом, что насыщенное кислородом кровоснабжение мозга увеличивается. Количественная оценка кровотока позволяет оценить тяжесть патологии плода, что, в свою очередь, позволяет адекватно вести внутриутробную болезнь пациентов и планировать послеродовой уход.
Основные проблемы применения фазовой контрастной МРТ к плоду человека включают небольшой размер кровеносных сосудов, высокую частоту сердечных сокращений плода, потенциальное повреждение данных МРТ из-за материнского дыхания, непредсказуемые движения плода и отсутствие традиционных методов сердечного контроля для синхронизации сбора данных. Здесь мы описываем последние технические разработки из нашей лаборатории, которые позволили количественно оценить кровоток плода с помощью фазово-контрастной МРТ, включая достижения в ускоренной визуализации, компенсации движения и сердечной рвоте.

В целом, фазовые МРТ-исследования потока нацелены на шесть основных сосудов плода: нисходящую аорту, восходящую аорту, главную легочную артерию, артериальный проток, верхнюю полую вену и пупочную вену. Эти сосуды представляют интерес для клинициста, поскольку они часто участвуют в ИБС ?...

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

Здесь мы представляем протокол быстрого измерения кровотока плода с помощью МРТ и ретроспективного выполнения коррекции движения и сердечного тара.

Количественная оценка кровотока плода человека с помощью магнитно-резонансной томографии и компенсации движения

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

МРТ плода сталкивается с несколькими проблемами. В этом протоколе рассматриваются вопросы движения плода, высоких, пространственных и временных требований к разрешению и отсутствия внешних методов захвата. Этот метод использует ускоренную визуализацию с помощью сжатого зондирования, что сокращает время визуализации, ретроспективно корректирует движение плода и позволяет извлекать частоту сердечных сокращений плода с использованием метрического оптимизированного гатинга.В настоящее время этот метод предназначен только для исследований, однако он имеет потенциал для мониторинга и руководства терапией патологий плода, таких как врожденные пороки сердца и ограничение внутриутробного роста. После оказания помощи матери в соответствующем удобном положении на столе МРТ установите инструмент для проведения локализаторного обследования, чтобы найти тело плода с разрешением 0,9 на 0,9 на 10 кубических сантиметров, временем эха пять миллисекунд, временем повторения 15 миллисекунд, полем зрения 450 на 450 квадратных миллиметров и шестью срезами. Установите параметры для проведения расширенного исследования локализатора, чтобы найти сосудистую систему плода с группой срезов, сосредоточенной на сердце плода с разрешением 1,1 на 1,1 на шесть кубических миллиметров, временем эха 2,69 миллисекунды, временем повторения 1335,4 миллисекунды, полем зрения 350 на 350 квадратных миллиметров, 10 срезами и осевой ориентацией на плод.Затем повторите уточненные локализаторы со сагиттальной и корональной ориентациями, чтобы получить более четкое представление о сосудах плода. Чтобы измерить кровоток плода, после обнаружения сосудов плода выявляют сосуды, представляющие интерес. Например, нисходящая аорта представляет собой длинный прямой сосуд возле позвоночника в сагиттальных равнинах, восходящая аорта и главные легочные артерии могут быть идентифицированы как сосуды, выходящие из левого и правого желудочков соответственно.Артериальный проток может быть отслежен как нисходящий сегмент главной легочной артерии, проксимальный к нисходящей аорте. Верхняя полая вена может быть идентифицирована по осевым равнинам вблизи основания сердца плода как сосуд, прилегающий к восходящей аорте. Назначают срез перпендикулярно оси интересующего плода сосуда и вращают и перемещают направляющую среза на консоли МРТ так, чтобы срез пересекал целевой сосуд перпендикулярно.Установить параметры сканирования на получение МРТ радиального фазового контраста, разрешение 1,3 на 1,3 на пять кубических миллиметров, время эха 3,25 миллисекунды, время разрешения 5,75 миллисекунды, поле зрения 240 на 240 квадратных миллиметров, один срез, скорость от 100 до 150 сантиметров в секунду и покрытие в соответствии с интересующим сосудом, через плоскость радио видит скорость и направление покрытия, а также 1500 на конец кода свободного дыхания. После выполнения сканирования проверьте рецепт на основе первоначального усредненного времени реконструкции, выполненного и отображаемого на консоли МРТ. Повторите для каждого целевого кровеносного сосуда и если целевой сосуд отсутствует или идентифицируется.После реконструкции CINEs кровотока плода загрузите реконструированные файлы данных в соответствующую программу для анализа потока и нарисуйте интересующую область, охватывающую просвет кровеносного сосуда, представляющего интерес для анатомических и чувствительных к скорости изображений. Распространите интересующую область на все сердечные фазы и скорректируйте изменения диаметра сосуда. Затем запишите измерения потока в каждой интересующей области.В этом репрезентативном анализе извлеченные параметры движения для плода один и плода два изображают движение нисходящей аорты в течение всего сканирования. Здесь можно наблюдать общую взаимную информацию о каждом реальном временном интервале со всеми другими совместно зарегистрированными кадрами для плода один и плода два. Вторые реконструкции в реальном времени, используемые для получения информации о сердечном измерении, занимали 10 минут на срез, а интервалы сердцебиения плода были получены с помощью метрического оптимизированного гатинга с использованием многопараметрической модели, как показано на рисунке.Окончательные реконструкции CINE. Использование ретроспективно скорректированных и закрытых данных о движении заняло три минуты на срез и позволило генерировать анатомические и скоростные реконструкции для плодов на пике систолы. Реконструкции с коррекцией движения показывают сосуды с более острыми стенками.Без коррекции движения нисходящая аорта более размыта и менее заметна. Измеренные кривые течения от каждого плода выявили более высокие пиковые и средние потоки в реконструкциях без коррекции движения, чем те, у которых была коррекция движения. Методика используется для изучения распределения крови при патологиях плода.Расширение этого метода позволило многомерную визуализацию и измерение кровотока плода.

Research

JoVE Journal

Medicine

Magnetic Resonance Derived Myocardial Strain Assessment Using Feature Tracking

Магнитно-резонансная Производные Инфаркт Оценка деформации с помощью функции отслеживания

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

Магнитно-резонансная томография Количественное легочной перфузии с использованием калиброванных Артериальная Маркировка спиновой

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

Изоляция, культура и Визуализация человека плода поджелудочной кластеров клеток

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

Отслеживание молочной архитектурных особенностей и выявление рака молочной железы с магнитно-резонансной тензора диффузии томография

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

Количественный магнитно-резонансная томография скелетных мышечных заболеваний

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

Одновременное ПЭТ / МРТ изображений Во мыши гипоксии мозга-ишемии

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

Магнитно-резонансная томография сердца на 7 Тесла

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

Фаза контраст магнитно-резонансной томографии в крыса общей сонной артерии

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

Количественная оценка поднимающей Ани перерыва расширения по магнитно-резонансной томографии у самцов и самок с пролапс тазовых органов

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

Сердечный магнитный резонанс для оценки предполагаемого сердечного тромба: обычные и новые методы

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