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

El objetivo general de este método es evaluar la idoneidad de los implantes para la resonancia magnética, o estimar la vulnerabilidad de las secuencias de pulso a los artefactos metálicos. Este método puede ayudar a responder preguntas clave en el campo de la radiología, como la evaluación de la idoneidad de los implantes para la resonancia magnética y la estimación de la vulnerabilidad de las secuencias de pulsos a partir de artefactos metálicos. La principal ventaja de esta metodología es que permite una evaluación tridimensional de artefactos en ponderaciones T1 y T2 con supresión de grasa y no suprimidas con grasa al mismo tiempo.

Las implicaciones de esta técnica se extienden hacia el diagnóstico de las enfermedades periimplantarias, ya que permite optimizar los protocolos de resonancia magnética con respecto a la reducción de los artefactos periimplantarios. Antes de construir el maniquí para este protocolo, primero determine el volumen del implante que se va a estudiar. En este caso, se utiliza el método de desplazamiento del agua, y el volumen de las muestras se midió en 0,65 mililitros y 0,73 mililitros respectivamente.

Seleccione una caja impermeable de plástico no ferromagnético que sea más grande que los artefactos de resonancia magnética esperados, luego fije la posición del implante en el centro de la caja con una rosca delgada. A continuación, derrita cuidadosamente una mezcla de grasa semisintética, agua y macrogol-8-estearato usando un baño de agua a 50 grados centígrados. Aquí, se utilizó una mezcla de 500 mililitros para la inclusión de cada muestra.

Una vez que la mezcla se vuelva fluida, apague el fuego y luego comience a revolverla lentamente. Al hacer esto, asegúrese de que no haya separación de las fases de grasa y agua en la mezcla. Luego, tan pronto como comience la coagulación, vierta lentamente la mezcla de inclusión en la caja fantasma con el implante, asegurándose de verter gradualmente para evitar la inclusión de aire.

Finalmente, coloque el maniquí en un refrigerador a cuatro grados centígrados durante la noche para su desecación y decante cualquier líquido residual restante al día siguiente. Para el examen de resonancia magnética, utilice una bobina de radiofrecuencia que permita una distribución homogénea de la señal dentro del volumen de la imagen sin caídas de señal graves y obvias. Asegúrese de colocar el maniquí con el implante incrustado dentro de la bobina de radiofrecuencia en la misma orientación en la que se colocaría in vivo.

Coloque el centro del maniquí en el centro iso de la resonancia magnética. A continuación, configure las secuencias de imágenes en la consola de resonancia magnética, asegurándose de que la caja fantasma, incluido algo de aire en los bordes de la caja, esté dentro del volumen de imágenes. A continuación, adquiera las imágenes que se evaluarán en busca de artefactos.

Exporte las imágenes desde la consola de resonancia magnética sin compresión, preferiblemente utilizando el formato DICOM. A continuación, importe las imágenes en un software de posprocesamiento que permita la colocación de regiones de interés, o ROI, la evaluación de las intensidades de la señal, la segmentación basada en umbrales y una cuantificación de volúmenes segmentados. Para definir el umbral de los artefactos de acumulación y comprobar la distribución homogénea de la señal, utilice primero el editor de segmentación para colocar líneas perpendiculares adyacentes al borde exterior del artefacto visible en el sector con el tamaño máximo del artefacto.

A continuación, coloque un ROI de fondo de 10 milímetros de diámetro fuera de cada uno de los cuatro puntos de intersección. A continuación, en la vista de proyecto, utilice la herramienta de estadísticas de materiales para medir la intensidad media de la señal y la desviación estándar de todos los vóxeles dentro de estos cuatro valores de ROI de fondo y para cada ROI de fondo por separado. asegurarse de que la intensidad media de la señal de cada ROI de fondo esté dentro de 1,5 desviaciones estándar de la señal media de cada una de las otras tres contrapartes para garantizar una distribución homogénea de la señal.

A continuación, calcule el umbral para los artefactos de acumulación sumando tres desviaciones estándar del ROI de fondo a la intensidad media de la señal de todos los vóxeles de los cuatro valores de ROI. A continuación, realice una segmentación semiautomática basada en umbrales de artefactos acumulados. Utilice la herramienta de enmascaramiento para visualizar el rango de intensidad de señal predefinido y restringir la segmentación a él, seleccionando todos los vóxeles con intensidades de señal superiores al umbral adyacente al artefacto de pérdida de señal.

Para definir el umbral para los artefactos de pérdida de señal, primero coloque cuatro ROI en el aire que contengan regiones de 10 milímetros de diámetro en las esquinas de la caja fantasma, luego mida la intensidad media de la señal y la desviación estándar de todos los vóxeles dentro de ellos. Ahora, coloque un ROI en el núcleo del artefacto de pérdida de señal definido por el área conectada más grande de intensidades de señal bajas. A continuación, aumente manualmente el tamaño de este ROI al mayor tamaño posible, tal y como se define en la pantalla aquí.

Por último, mida la intensidad media de la señal y la desviación estándar de este ROI central. Además, calcule el umbral de intensidad de la señal para los artefactos de pérdida de señal como se ve aquí. A continuación, realice una segmentación semiautomática basada en umbrales de estos artefactos seleccionando todos los vóxeles conectados al ROI principal con intensidades de señal por debajo de este umbral.

Utilice la herramienta de enmascaramiento del editor de segmentación para visualizar el rango de intensidad de señal predefinido y restringir la segmentación a él. Si es posible, utilice la función de relleno en el editor de segmentación para incluir todos los vóxeles que aún no estén seleccionados. Reste el volumen físico del implante del volumen del artefacto calculado para obtener el volumen real del artefacto y repita este análisis al menos tres veces.

Un intervalo de tiempo de al menos dos semanas debe separar estas lecturas múltiples para excluir cualquier sesgo de aprendizaje. Aquí se observa el posicionamiento típico de las regiones de interés para medir los umbrales de los artefactos de acumulación y la distribución de la señal en los artefactos de pérdida de señal. El contorno azul representa la segmentación semiautomática para los artefactos de pérdida de señal.

Las pequeñas áreas rojas corresponden al resultado de artefactos amontonados. Aquí se ven implantes dentales que soportan diferentes coronas individuales utilizadas en los maniquíes. Estos gráficos muestran el volumen medio tridimensional del artefacto para cada muestra de implante con desviaciones estándar después de restar el volumen físico del implante.

Se evaluaron cuatro secuencias de resonancia magnética. Aquí se muestran representaciones de los volúmenes de los artefactos para un implante de titanio de tungsteno y cromo cobalto y un implante de titanio de circonio. Las áreas azules representan artefactos de pérdida de señal y las áreas rojas representan artefactos de acumulación.

A continuación vemos las imágenes de origen coloreadas para todas las secuencias ponderadas T-2 evaluadas. Al intentar este procedimiento, es importante elegir parámetros de secuencia idénticos a los del escaneo Invivo, para permitir una transferencia precisa de los resultados in vitro. Después de ver este video, debería tener una buena comprensión de cómo evaluar la pérdida de señal y los artefactos de acumulación de una manera estandarizada.

Esto le permite evaluar la idoneidad de los implantes para la resonancia magnética o la vulnerabilidad de las secuencias de pulso a los artefactos metálicos.