Protocole pour l’évaluation de MRI artefacts causés par le métal Implants pour évaluer les qualités des Implants et la vulnérabilité des séquences d’impulsions

L’objectif global de cette méthode est d’évaluer l’adéquation des implants pour l’imagerie par résonance magnétique, ou d’estimer la vulnérabilité des séquences d’impulsions aux artefacts métalliques. Cette méthode peut aider à répondre à des questions clés dans le domaine de la radiologie, telles que l’évaluation de l’adéquation IRM des implants et l’estimation de la vulnérabilité des séquences d’impulsions à partir d’artefacts métalliques. Le principal avantage de cette méthodologie est qu’elle permet une évaluation tridimensionnelle des artefacts dans les pondérations T1 et T2 supprimées et non supprimées en même temps.

Les implications de cette technique s’étendent au diagnostic des maladies péri-implantaires car elle permet d’optimiser les protocoles IRM en ce qui concerne la réduction des artefacts péri-implantaires. Avant de construire le fantôme pour ce protocole, il faut d’abord déterminer le volume de l’implant à étudier. Ici, la méthode de déplacement de l’eau est utilisée et le volume des échantillons mesuré respectivement 0,65 millilitre et 0,73 millilitre.

Sélectionnez une boîte étanche en plastique non ferromagnétique qui est plus grande que les artefacts IRM attendus, puis fixez la position de l’implant au milieu de la boîte à l’aide d’un fil fin. Ensuite, faites fondre soigneusement un mélange de graisse semi-synthétique, d’eau et de macrogol-8-stéarate à l’aide d’un bain-marie à 50 degrés Celsius. Ici, un mélange de 500 millilitres a été utilisé pour l’enrobage de chaque échantillon.

Une fois que le mélange devient fluide, éteignez le feu puis commencez à le remuer lentement. Ce faisant, assurez-vous qu’il n’y a pas de séparation entre les phases grasse et aqueuse dans le mélange. Ensuite, dès que la coagulation commence, versez lentement le mélange d’enrobage dans la boîte fantôme avec l’implant, en veillant à verser progressivement pour éviter l’inclusion d’air.

Enfin, placez le fantôme dans un réfrigérateur à quatre degrés Celsius pendant la nuit pour la dessiccation, et décantez tout liquide résiduel restant le lendemain. Pour l’examen IRM, utilisez une bobine de radiofréquence qui permet une distribution homogène du signal dans le volume d’imagerie sans chutes de signal importantes et évidentes. Assurez-vous de positionner le fantôme avec l’implant intégré dans la bobine de radiofréquence dans la même orientation qu’il serait placé in vivo.

Positionnez le milieu du fantôme dans le centre iso de l’IRM. Ensuite, configurez les séquences d’imagerie sur la console IRM, en vous assurant que la boîte fantôme, y compris un peu d’air sur les bords de la boîte, se trouve dans le volume d’imagerie. Ensuite, acquérez les images qui seront évaluées pour les artefacts.

Exportez les images de la console MRI sans compression, de préférence au format DICOM. Ensuite, importez les images dans un logiciel de post-traitement qui permet de placer les régions d’intérêt, ou ROI, d’évaluer les intensités du signal, la segmentation basée sur le seuil et la quantification des volumes segmentés. Pour définir le seuil d’empilement des artefacts et vérifier l’homogénéité de la distribution du signal, utilisez d’abord l’éditeur de segmentation pour placer des lignes perpendiculaires adjacentes à la bordure extérieure de l’artefact visible sur la tranche avec la taille d’artefact maximale.

Ensuite, placez un retour d’intérêt d’arrière-plan de 10 millimètres de diamètre à l’extérieur de chacun des quatre points d’intersection. Ensuite, dans la vue du projet, vous utilisez l’outil de statistiques de matériaux pour mesurer l’intensité moyenne du signal et l’écart type de tous les voxels dans ces quatre valeurs de retour d’intérêt d’arrière-plan et pour chaque retour d’intérêt d’arrière-plan séparément. s’assurer que l’intensité moyenne du signal de chaque retour sur investissement d’arrière-plan est inférieure à 1,5 écart-type du signal moyen de chacune des trois autres homologues afin de garantir une distribution homogène du signal.

Ensuite, calculez le seuil pour les artefacts d’empilement en ajoutant trois écarts-types de la ROI d’arrière-plan à l’intensité moyenne du signal de tous les voxels des quatre valeurs de ROI. Ensuite, effectuez une segmentation semi-automatique basée sur un seuil des artefacts d’empilement. Utilisez l’outil de masquage pour visualiser la plage d’intensité du signal prédéfinie et restreindre la segmentation à celle-ci, en sélectionnant tous les voxels dont l’intensité du signal est supérieure au seuil adjacent à l’artefact de perte de signal.

Pour définir le seuil des artefacts de perte de signal, placez d’abord quatre zones d’intérêt dans l’air contenant des régions de 10 millimètres de diamètre aux coins de la boîte fantôme, puis mesurez l’intensité moyenne du signal et l’écart-type de tous les voxels qu’ils contiennent. Maintenant, placez un retour sur investissement au cœur de l’artefact de perte de signal défini par la plus grande zone connectée de faibles intensités de signal. Augmentez ensuite manuellement la taille de ce retour sur investissement à la plus grande taille possible, comme défini à l’écran ici.

Enfin, mesurez l’intensité moyenne du signal et l’écart-type de ce retour sur investissement de base. Calculez également le seuil d’intensité du signal pour les artefacts de perte de signal, comme indiqué ici. Effectuez ensuite une segmentation semi-automatique basée sur un seuil de ces artefacts en sélectionnant tous les voxels connectés au retour sur investissement principal avec des intensités de signal inférieures à ce seuil.

Utilisez l’outil de masquage de l’éditeur de segmentation pour visualiser la plage d’intensité du signal prédéfinie et restreindre la segmentation à celle-ci. Si possible, utilisez la fonction fill dans l’éditeur de segmentation pour inclure tous les voxels qui ne sont pas encore sélectionnés. Soustrayez le volume physique de l’implant du volume d’artefact calculé pour obtenir le volume réel d’artefact, et répétez cette analyse au moins trois fois.

Un intervalle de temps d’au moins deux semaines doit séparer ces lectures multiples afin d’exclure tout biais d’apprentissage. Le positionnement typique des régions d’intérêt pour la mesure des seuils pour les artefacts d’empilement et la distribution du signal dans les artefacts de perte de signal est observé ici. Le contour bleu représente la segmentation semi-automatique des artefacts de perte de signal.

Les petites zones rouges correspondent au résultat d’artefacts empilés. Des implants dentaires supportant différentes couronnes uniques utilisées dans les fantômes sont vus ici. Ces graphiques montrent le volume moyen d’artefact tridimensionnel pour chaque échantillon d’implant avec des écarts-types après soustraction du volume physique de l’implant.

Quatre séquences d’IRM ont été évaluées. Ici, des rendus des volumes d’artefacts pour un implant en titane cobalt-chrome-tungstène et un implant en titane de zircone sont présentés. Les zones bleues représentent les artefacts de perte de signal et les zones rouges représentent les artefacts d’empilement.

Ci-dessous, nous voyons les images sources colorées pour toutes les séquences pondérées T-2 évaluées. Lors de la tentative de cette procédure, il est important de choisir des paramètres de séquence identiques à ceux de l’analyse Invivo, afin de permettre une transférabilité précise des résultats in vitro. Après avoir regardé cette vidéo, vous devriez avoir une bonne compréhension de la façon d’évaluer la perte de signal et les artefacts d’empilement de manière standardisée.

Cela vous permet d’évaluer l’adéquation IRM des implants ou la vulnérabilité des séquences d’impulsions aux artefacts métalliques.