مقالة منهجية

بروتوكول للتقييم للتصوير بالرنين المغناطيسي النتائج الملموسة الناجمة عن المعادن يزرع لتقييم مدى ملاءمة يزرع وضعف تسلسلات النبض

DOI:

10.3791/57394

⸱

مايو 17, 2018

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Department of Neuroradiology, Heidelberg University Hospital, 2Department of Prosthodontics, Heidelberg University Hospital

في هذه المقالة

ملخص

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

يصف لنا طريقة موحدة لتقييم التحف التصوير بالرنين المغناطيسي الناجم عن عملية زرع لتقدير مدى ملاءمة يزرع للتصوير بالرنين المغناطيسي و/أو تعرض تسلسل نبض مختلف للتحف المعدنية في نفس الوقت.

الملخص

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

كما يتزايد باستمرار العدد من المرضى الذين يعانون من يزرع الطبية والتصوير بالرنين المغناطيسي (التصوير بالرنين المغناطيسي) الماسحات الضوئية، تواجه الأشعة متزايد التحف المعدنية المتصلة بزرع في التصوير بالرنين المغناطيسي، أسفر عن جودة الصورة المخفضة. ولذلك، التصوير بالرنين المغنطيسي مدى ملاءمة يزرع من حيث حجم قطعة أثرية، فضلا عن تطوير تسلسلات النبض للحد من القطع الأثرية الصورة، أصبحت أكثر وأكثر أهمية. نقدم هنا، بروتوكول شامل مما يسمح بإجراء تقييم موحد لحجم قطعة أثرية من يزرع في التصوير بالرنين المغناطيسي. وعلاوة على ذلك، يمكن استخدام هذا البروتوكول لتحليل تعرض تسلسل نبض مختلف للقطع الأثرية. يمكن تطبيق البروتوكول المقترح للصور T1 و T2 مرجح مع أو بدون عملية زرع الدهون-قمع وكل شيء سلبي. وعلاوة على ذلك، يتيح الإجراء تحديد الخسارة وتصادم بين التحف إشارة منفصلة وثلاثي الأبعاد. كما أن التحقيقات السابقة تختلف اختلافاً كبيرا في أساليب التقييم، القدرة على مقارنة نتائجها كانت محدودة. وهكذا، قياسات موحدة لوحدات التصوير بالرنين المغناطيسي قطعة أثرية ضرورية لتوفير قابلية أفضل. وهذا قد تحسين التنمية لملاءمة التصوير بالرنين المغناطيسي من يزرع والنبض أفضل تسلسل لتحسين رعاية المرضى وأخيراً.

المقدمة

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

وقد أصبح التصوير بالرنين المغناطيسي أداة تشخيصية لا غنى عنها. نتيجة لذلك هو زيادة عدد نظم التصوير بالرنين المغناطيسي المستخدمة في تشخيص روتينية1. في الوقت نفسه، يتزايد عدد المرضى الذين يعانون من يزرع كذلك2،3. في عام 2012، وعلى سبيل المثال، أكثر من 1 مليون من الركبة والاستبدال المشترك قد أجريت في الولايات المتحدة الأمريكية وحدها4. وكان انتشار هذه يزرع حوالي 7 مليون في عام 2010، الذي يتوافق مع أكثر من 10% إناث في الفئة العمرية من سنة 80-895. كنتيجة لذلك، كثيرا ما ضعف جودة الصورة وأهمية التشخيص لفحص التصوير بالرنين المغناطيسي بالقطع الأثرية بسبب يزرع معدنية، مما أدى دقة تشخيص انخفض إلى. ولذلك، التصوير بالرنين المغنطيسي مدى ملاءمة يزرع وضعف قطعة أثرية من تسلسلات النبض تكتسب أهمية متزايدة. وقد نشرت العديد من النهج تقييم هذه الخصائص. بسبب اختلافات قوية في أساليب التقييم المستخدمة، ومع ذلك، النتائج الخاصة بكل منها يصعب مقارنة.

تقييم مدى ملاءمة مواد التصوير بالرنين المغناطيسي يمكن أن يؤديها إلى حساب على قابلية مغناطيسية6. ومع ذلك، تعرض تسلسل نبض مختلف للتحف لا يمكن مقارنته بهذا النهج لزرع معين. العكس، أحجام القطع الأثرية لتسلسل نبض معين يمكن فقط تقريبا تقدير ليزرع مختلفة. وبالإضافة إلى ذلك، غالباً ما تتم التحليل مع يزرع على شكل مصطنع7،8. حسب حجم المواد والشكل يكون لها تأثير على حجم قطعة أثرية6، ينبغي أن تؤخذ هذه الميزات في الاعتبار، وكذلك. كبديل لقابلية مغناطيسية، يمكن تقييم حجم قطعة أثرية. وكثيراً ما دراسات تعتمد فقط على التقييم النوعي ل حجم قطعة أثرية9 أو التركيز على حجم قطعة أثرية ثنائي الأبعاد فقط تغطي شريحة واحدة من10،11قطعة أثرية الزرع. وعلاوة على ذلك، النهج تجزئة اليدوي غالباً ما تستخدم، وهو ليس فقط مضيعة للوقت ولكن أيضا عرضه لداخلها وبينها ريدر الاختلافات11. أخيرا، أن البروتوكولات لا تسمح غالباً لاختبار تسلسل غير الدهون المشبعة والدهون المشبعة في الوقت نفسه12. هذا، ومع ذلك، سيكون من المستصوب، نظراً للتقنية التطبيقية قمع الدهون التي تؤثر تأثيراً عميقا حجم قطعة أثرية.

نقدم هنا، على البروتوكول الذي يسمح لموثوقية، شبه الآلية، الكمي القائم على عتبة، ثلاثي الأبعاد لإشارة الخسارة وتصادم بين التحف زرع كامل، أو كافة الشرائح التي تحتوي على التحف زرع مرئية. وعلاوة على ذلك، فإنه يسمح لاختبار الصور T1 و T2 مرجح مع أو بدون الدهون-التشبع. يمكن استخدام البروتوكول لتقييم مدى ملاءمة التصوير بالرنين المغناطيسي من يزرع مختلف أو تعرض تسلسل نبض مختلف للقطع الأثرية المعدنية لزرع معين.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

البروتوكول

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

1-إعداد الوهمية

  1. تحديد حجم عملية الزرع (مثلاً، باستخدام أسلوب التشريد المياه).
    ملاحظة: حجم العينة CCT-T وعينه Z-T قياس 0.65 مل و 0.73 مل، على التوالي.
  2. تحديد موقف زرع في منتصف مربع غير المغناطيسية، والبلاستيك، ومقاومة للماء باستخدام مؤشر ترابط رقيقة. استخدم مربع أكبر من النتائج الملموسة المتوقعة التصوير بالرنين المغناطيسي.
    ملاحظة: في حالة توفر لا تقديرات تقريبية لأحجام القطع الأثرية تسلسل عملية الزرع و/أو نبض من الفائدة، إجراء فحص اختبار عن طريق وضع الوهمية في مربع، ما يقرب من 10 x أكبر من الوهمية، مملوءة بالمياه. وحدات التخزين قطعة أثرية في هذا الدراسة تراوحت من 7.3 مل (للحصول على نموذج CCT-T) ومل 0.09 (للحصول على نموذج Z-T).
  3. تذوب بعناية خليط من الدهون سيميسينثيتيك (58.8%)، والمياه (40%)، وماكروجول-8-ستيرات (1.2 في المائة)، باستخدام حمام مائي عند 50 درجة مئوية.
    ملاحظة: للعينات في هذه الدراسة، كنا خليط 500 مل لتضمين كل عينة.
    1. عندما يصبح المزيج السائل، وقف تدفئة وتبدأ مع التحريك البطيء، وتوقف التدفئة. تأكد من أنه لا يوجد فصل بين مرحلتي الدهون والماء.
  4. بمجرد أن يبدأ تخثر الدم، تبدأ ببطء تضمين الزرع مع الخليط. لهذا، صب الخليط التضمين ببطء في المربع الوهمي مع عملية الزرع.
    ملاحظة: صب يجب تنفيذها ببطء لتجنب إدراج الهواء.
  5. ضع مربع الوهمية مع الزرع جزءا لا يتجزأ في الثلاجة عند درجة 4 مئوية بين عشية وضحاها لجفاف. في اليوم التالي، إزالة أي أجزاء السائل المتبقي بواسطة والصفق.

2. فحص التصوير بالرنين المغناطيسي

  1. ضع الوهمية (مربع مع زرع المضمنة) في التصوير بالرنين المغناطيسي في نفس الاتجاه كما هو الحال في الحالة في فيفو . موقف الأوسط الوهمية في إيسوسينتير للتصوير بالرنين المغناطيسي.
  2. للقياسات، استخدام لفائف الذي يسمح لتوزيع إشارات متجانسة داخل وحدة التخزين التصوير دون قطرات إشارة شديدة وواضحة (مثل، لفائف رأس).
  3. عند التخطيط التصوير بالرنين المغناطيسي بالأشعة في وحدة التصوير بالرنين المغناطيسي، تأكد من مربع الوهمية، بما في ذلك بعض الهواء عند حواف المربع، ضمن وحدة التخزين التصوير.
  4. وبعد ذلك، إجراء فحص التصوير بالرنين المغناطيسي.

3-تحليل وتجهيز الصور

  1. تصدير الصور دون أي فقدان للجودة (مثلاً، بضغط) من وحدة التصوير بالرنين المغناطيسي (مثلاً، استخدام تنسيق DICOM). استيراد الصور في التصوير بالرنين المغناطيسي من تجهيز البرمجيات التي تسمح لوضع منطقة المصالح (ROI)، تقييم كثافات ROI إشارة، وتجزئة المستندة إلى عتبة، وإجراء تقييم كمي لتجزئة وحدات التخزين (انظر الجدول للمواد).
  2. لتحديد العتبة لتصادم بين القطع الأثرية والتحقق من توزيع إشارة متجانسة داخل وحدة التصوير، وضع خطوط متعامدة على بعضها البعض والمتاخمة للحدود الخارجية للأداة مرئية على الشريحة مع (الحجم الأقصى قطعة أثرية الشكل 1a).
    ملاحظة: تصادم بين القطع الأثرية هي التحف التشرد، عرض مع المناطق ذات الكثافات إشارة ارتفاع مصطنع. أنها تحدث في اتجاه الشريحة واتجاه قراءات.
    1. ضع خلفية عائد الاستثمار (ROIالخلفية) مع 10 ملم في القطر خارج كل نقطة من نقاط التقاطع الأربعة (الشكل 1a). ضع الخطوط والمناطق الخلفية من المصالح باستخدام محرر تجزئة.
    2. قياس كثافة إشارة يعني والانحراف المعياري (SD) لجميع فوكسيلس داخل هذه القيم دورواالخلفية 4 و لكل عائد الاستثمارالخلفية بشكل منفصل. استخدم أداة إحصائيات المواد في عرض المشروع.
    3. ضمان أن كثافة إشارة يعني كل دورواالخلفية داخل نطاق SD ± 1.5 من إشارة يعني كل من النظراء 3 أخرى لضمان توزيع إشارة متجانسة.
    4. حساب الحد الأدنى لتصادم بين القطع الأثرية بإضافة 3 SD دورواالخلفية لشدة إشارة يعني فوكسيلس كل من هذه القيم دورواالخلفية 4. إجراء تجزئة المستندة إلى عتبة اهتزازات تصادم بين الأعمال الفنية بتحديد جميع فوكسيلس مع كثافة إشارة أكبر من عتبة المتاخمة لقطعة أثرية فقدان إشارة في كل شريحة. استخدم أداة إخفاء من محرر تجزئة لتصور مدى كثافة إشارة محددة مسبقاً والحد من التجزئة لأنها.
  3. لتحديد العتبة للتحف فقدان إشارة، ضع 4 مناطق المصالح (رويس) في المناطق التي تحتوي على الهواء (ROIالهواء؛ كل 10 ملم في القطر) في زوايا مربع الوهمية وقياس كثافة إشارة يعني والتنمية المستدامة لجميع فوكسيلس داخل هذه دوروا 4 الهواء كما هو موضح في الخطوة 3، 2، استخدام محرر تجزئة و "المواد الإحصائية"، على التوالي.
    ملاحظة: إشارة فقدان القطع الأثرية الحالية مع فوكسيلس وجود كثافات إشارة منخفضة مصطنعة. أنها ناجمة عن التحف ديفاسينج والتشريد.
    1. ضع عائد الاستثمار في جوهر قطعة أثرية فقدان إشارة (عائد الاستثمارالأساسية) يعرف بأكبر مساحة متصلة من إشارة منخفضة الشدة (الشكل 1a). زيادة حجم العائد على الاستثمارالأساسية يدوياً حتى يتم العثور على أكبر حجم ممكن داخل قطعة أثرية فقدان إشارة كثافة إشارة يعني الذي أقل من متوسط عائد الاستثمارالجوي + x 3 التنمية المستدامة الخاصة بكل منها. وأخيراً، قياس كثافة إشارة يعني و SD دورواالأساسية.
    2. حساب عتبة كثافة إشارة للتحف فقدان إشارة بإضافة 3 SD عائد الاستثمارالأساسية إلى متوسط عائد الاستثمارالأساسية. إجراء تجزئة المستندة إلى عتبة اهتزازات التحف فقدان إشارة عن طريق تحديد جميع فوكسيلس متصل بعائد الاستثمارالأساسية مع كثافة إشارة عن عتبة.
    3. استخدم أداة إخفاء من محرر تجزئة لتصور مدى كثافة إشارة محددة مسبقاً والحد من التجزئة لأنها. إذا كان ذلك ممكناً، استخدم الدالة "التعبئة" في الاستفادة من "اختيار" محرر تجزئة لتشمل جميع فوكسيلس داخل التجزئة التي لم يتم تحديدها بعد. إذا كان ذلك ممكناً، يدوياً إضافة التحف خسارة إضافية إشارة لا لبس فيها إلى التجزئة.
  4. طرح حجم زرع المادية من حجم قطعة أثرية المحسوبة للحصول على حجم القطع الأثرية الحقيقية. كرر التحليل على الأقل 3 x. يجب فصل فاصل زمني لمدة أسبوعين على الأقل على ما يلي متعددة لاستبعاد وجود تحيز تعلم.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

النتائج

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

مع البروتوكول المذكور أعلاه، يمكننا تقييم حجم قطعة أثرية 2 زراعة الأسنان مختلفة مصنوعة من التيتانيوم (T) (انظر الجدول للمواد) التيجان المختلفة الداعمة [الخزفي الملتحم إلى المعادن الثمينة غير سبائك (CCT-T) ومتآلف زركونيا (Z-T)؛ الشكل 1 باء و جيم 1]. العينة CCT-T يمثل تركيبة مواد العالية باراماجنيتيك التنبؤ بالقطع الأثرية الكبيرة (الكوبالت كروم 61%، 21%، والتنغستن 11 ٪؛ CCT). مادة التاج العينة Z-T يمثل مادة باراماجنيتيك منخفضة ...

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المناقشة

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

عدد المرضى الذين يعانون من المعادن الفلزية يزرع ويزيد عدد الفحوص الرنين المغناطيسي حاليا1،،من23. في الماضي، كانت تجنب فحص التصوير بالرنين المغناطيسي بعد استبدال المشتركة. اليوم، التصوير بالرنين المغناطيسي لا يطلب إلا لتصوير هؤلاء المرضى ولكن ينبغي أيضا السماح لتقييم المضاعفات المتاخمة مباشرة لتقويم مفاصل مشتركة. وهكذا، أصبحت سلامة التصوير بالرنين المغناطيسي والتصوير بالرنين المغنطيسي مدى ملاءمة يزرع، فضلا عن تسلسل نبض قوية لقمع ...

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

الإفصاحات

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

تيم هيلجينفيلد، فرانز س. شويندلينج، وألكسندر جويرتشوت تلقت تمويلاً من زمالة ما بعد الدكتوراه من "كلية الطب" في جامعة هايدلبرغ. وأيد هذه الدراسة جزئيا ديتمار-هوب-ستيفتونغ (المشروع رقم 23011228). وقد ذكر المؤلفون صراحة أن هناك لا تضارب في المصالح فيما يتعلق بهذه المادة.

شكر وتقدير

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,

الكتاب أود أن أشكر ستيفاني سوير، صيدلي في "الإدارة من صيدلية هايدلبرغ المستشفى الجامعي"، لاسهاماتها في التصوير بالرنين المغناطيسي الوهمية. وبالإضافة إلى ذلك، نود أن نشكر منتجات "التصوير بالرنين المغناطيسي نورس" GmbH (Höchberg، ألمانيا)، ولا سيما دانيال جريس لتقديم نموذج أولى للفائف 16-قناة متعددة الأغراض. وعلاوة على ذلك، نحن ممتنون للتعاون الطيبة مع سيمنز الرعاية الصحية GmbH (ارلانجن، ألمانيا)، ولا سيما ماتياس نيتكا لمساعدتها في إعداد تسلسل.

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

المواد

قائمة المواد المستخدمة في هذه المقالة
الاسمالشركةرقم فهرسيالتعليقات
أكوا ب. براون EcotainerB. Braun Melsungen AG ، Melsungen ، ألمانيا
الدهون شبه الاصطناعية: Witepsol W25Caelo Caesar & Loretz GmbH ، هيلدر ، ألمانيا4051
Macrogol-8-stearateCaelo Caesar & amp Loretz GmbH ، هيلدر ، ألمانيا3023
صندوق بلاستيكي: غير محدد
الغرسات: نوبل استبدالنوبل بيوكير ، Z & uuml ؛ ريتش ، سويسرا
حمام مائي Haake S5PThermo Scientific ، Waltham ، MA ، الولايات المتحدة الأمريكية
أسطوانة قياس Blaubrand Eterna ، الفئة A ، Boro 3.3BRAND GmbH + Co Kg ، Wertheim ، ألمانيا32708
لفائف: متنوعةمنتجات Noras MRI GmbH ، H & ouml ؛ chberg ، ألمانيا
التصوير بالرنين المغناطيسي: Magnetom TrioSiemens Healthcare GmbH ، Erlangen ، ألمانيا
برنامج Postprocesing: Amira 6.4Thermo Scientific ، Waltham ، MA ، الولايات المتحدة الأمريكية

المراجع

$$\rightleftharpoonup{xx}$$ $$\longleftharp{xx}$$, $$\longrightharp{xx}$$,
  1. Matsumoto, M., Koike, S., Kashima, S., Awai, K. Geographic distribution of CT, MRI and PET devices in Japan: a longitudinal analysis based on national census data. PLoS ONE. 10 (5), (2015).
  2. Cram, P., et al. Total knee arthroplasty volume, utilization, and outcomes among medicare beneficiaries. JAMA. 308 (12), 1227-1236 (1991).
  3. Jordan, R. A., Micheelis, W. Fünfte Deutsche Mundgesundheitsstudie (DMS V). , Deutscher Zahnärzte Verlag DÄV. Köln. (2016).
  4. Steiner, C., Andrews, R., Barrett, M., Weiss, A. HCUP projections mobility/orthopedic procedures 2003 to 2012. , U.S. Agency for Healthcare Research and Quality. Rockville. Report #2012-03 (2012).
  5. Kremers, H., et al. Prevalence of total hip and knee replacement in the United States. The Journal of Bone and Joint Surgery. 97 (17), 1386-1397 (2015).
  6. Schenck, J. The role of magnetic susceptibility in magnetic resonance imaging: MRI magnetic compatibility of the first and second kinds. Medical Physics. 23 (6), 815-850 (1996).
  7. Filli, L., et al. Material-dependent implant artifact reduction using SEMAC-VAT and MAVRIC: a prospective MRI phantom study. Investigative Radiology. 52 (6), 381(2017).
  8. Klinke, T., et al. Artifacts in magnetic resonance imaging and computed tomography caused by dental materials. PloS ONE. 7 (2), (2012).
  9. Lee, J., et al. Usefulness of IDEAL T2-weighted FSE and SPGR imaging in reducing metallic artifacts in the postoperative ankles with metallic hardware. Skeletal Radiology. 42 (2), 239-247 (2013).
  10. Zho, S. -Y., Kim, M. -O., Lee, K. -W., Kim, D. -H. Artifact reduction from metallic dental materials in T1-weighted spin-echo imaging at 3.0 tesla. Journal of Magnetic Resonance Imaging. 37 (2), 471-478 (2013).
  11. Fritz, J., et al. Compressed sensing SEMAC: 8-fold accelerated high resolution metal artifact reduction MRI of Cobalt-Chromium knee arthroplasty implants. Investigative Radiology. 51 (10), 666(2016).
  12. Aguiar, M., Marques, A., Carvalho, A., Cavalcanti, M. Accuracy of magnetic resonance imaging compared with computed tomography for implant planning. Clinical Oral Implants Research. 19 (4), 362-365 (2008).
  13. Talbot, B. S., Weinberg, E. P. MR imaging with metal-suppression sequences for evaluation of total joint arthroplasty. RadioGraphics. 36 (1), 209-225 (2015).
  14. Ai, T., et al. SEMAC-VAT and MSVAT-SPACE sequence strategies for metal artifact reduction in 1.5T magnetic resonance imaging. Investigative Radiology. 47 (5), 267-276 (2012).
  15. Smeets, R., et al. Artefacts in multimodal imaging of titanium, zirconium and binary titanium-zirconium alloy dental implants: an in vitro study. Dento Maxillo Facial Radiology. 46 (2), 20160267(2016).
  16. Nawabi, D. H., et al. MRI predicts ALVAL and tissue damage in metal-on-metal hip arthroplasty. Clinical Orthopaedics and Related Research. 472 (2), 471-481 (2014).
  17. Cooper, H. J., et al. Early reactive synovitis and osteolysis after total hip arthroplasty. Clinical Orthopaedics and Related Research. 468 (12), 3278-3285 (2010).

الوصول مقيد. يرجى تسجيل الدخول أو بدء فترة تجريبية لعرض هذا المحتوى.

إعادة الطباعة والأذونات

طلب إذن لإعادة استخدام النص أو الأشكال في مقالة JoVE هذه

طلب إذن

الوسوم

T1 T2

مقالات ذات صلة