Qui presentiamo un protocollo per misurare rapidamente il flusso sanguigno fetale con la risonanza magnetica ed eseguire retrospettivamente la correzione del movimento e il gating cardiaco.
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Articolo metodologico
Quantificazione del flusso sanguigno fetale umano con risonanza magnetica e compensazione del movimento
In questo articolo
Sommario
Abstract
La risonanza magnetica (MRI) è uno strumento importante per la valutazione clinica della morfologia cardiovascolare e della funzione cardiaca. È anche lo standard di cura riconosciuto per la quantificazione del flusso sanguigno basato sulla risonanza magnetica a contrasto di fase. Mentre tale misurazione del flusso sanguigno è stata possibile negli adulti per decenni, i metodi per estendere questa capacità al flusso sanguigno fetale sono stati sviluppati solo di recente.
La quantificazione del flusso sanguigno fetale nei vasi principali è importante per il monitoraggio delle patologie fetali come la cardiopatia congenita (CHD) e la restrizione della crescita fetale (FGR). CHD provoca alterazioni nella struttura cardiaca e vascolare che cambiano il corso del sangue nel feto. In FGR, il percorso del flusso sanguigno viene alterato attraverso la dilatazione degli shunt in modo tale che l'apporto di sangue ossigenato al cervello sia aumentato. La quantificazione del flusso sanguigno consente di valutare la gravità della patologia fetale, che a sua volta consente un'adeguata gestione del paziente in utero e la pianificazione per l'assistenza postnatale.
Le sfide principali dell'applicazione della risonanza magnetica a contrasto di fase al feto umano includono piccole dimensioni dei vasi sanguigni, alta frequenza cardiaca fetale, potenziale corruzione dei dati MRI dovuta alla respirazione materna, movimenti fetali imprevedibili e mancanza di metodi di gating cardiaco convenzionali per sincronizzare l'acquisizione dei dati. Qui, descriviamo i recenti sviluppi tecnici del nostro laboratorio che hanno permesso la quantificazione del flusso sanguigno fetale utilizzando la risonanza magnetica a contrasto di fase, compresi i progressi nell'imaging accelerato, nella compensazione del movimento e nel gating cardiaco.
Introduzione
Una valutazione completa della circolazione fetale è necessaria per monitorare patologie fetali come la restrizione della crescita fetale (FGR) e la cardiopatia congenita (CHD)1,2,3. In utero, la gestione del paziente e la pianificazione per l'assistenza postnatale dipendono dalla gravità della patologia fetale 4,5,6,7. La fattibilità della quantificazione del flusso sanguigno fetale con la risonanza magnetica e le sue applicazioni nella valutazione....
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Protocollo
Tutte le scansioni MRI sono state eseguite con il consenso informato dei volontari come parte di uno studio approvato dal nostro comitato etico di ricerca istituzionale.
NOTA: I metodi descritti di seguito sono stati utilizzati su un sistema di risonanza magnetica 3T. L'acquisizione viene eseguita utilizzando una sequenza MRI a contrasto di fase radiale. Questa sequenza è stata preparata modificando la traiettoria di lettura (per ottenere un modello stellato) della risonanza magnetica a contrasto di fase cartesiana del produttore. I protocolli di sequenza e campione sono disponibili su richiesta attraverso la nostra piattaforma di scambio C....
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Risultati
In generale, gli esami di fase MRI del flusso mirano a sei vasi fetali principali: l'aorta discendente, l'aorta ascendente, l'arteria polmonare principale, il dotto arterioso, la vena cava superiore e la vena ombelicale. Questi vasi sono di interesse per il clinico in quanto sono spesso implicati in CHD e FGR, influenzando la distribuzione del sangue in tutto il feto9. Una durata tipica della scansione con la risonanza magnetica a contrasto di fase radiale è di 17 s per vaso, in modo tale che le s.......
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Discussione
Questo metodo consente la misurazione non invasiva del flusso sanguigno nei grandi vasi fetali umani e consente la correzione retrospettiva del movimento e il gating cardiaco facendo uso di tecniche di ricostruzione iterativa. La quantificazione del flusso sanguigno fetale è stata eseguita con la risonanza magnetica negli ultimi 1,3,8,9. Questi studi avevano un .......
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Materiali
| Nome | Azienda | Numero di catalogo | Commenti |
|---|---|---|---|
| elastix | Image Sciences Institute, University Medical Center Utrecht | Software di registrazione delle immagini | |
| Geforce GTX 960 | Nvidia | 04G-P4-3967-KR | |
| gpuNUFFT | CAI² R | Trasformata di Fourier veloce non uniforme | |
| MAGNETOM Prisma | Siemens | 10849583 | |
| MATLAB | MathWorks | ||
| Radial Phase Contrast MRI sequence | Modifica della traiettoria della sequenza di contrasto di fase cartesiana del produttore | ||
| Segmento Medvisio | Analisi dei dati | ||
| VENGEANCE | Corsair | LPX DDR4-2666 |
Riferimenti
- Zhu, M. Y., et al. The hemodynamics of late-onset intrauterine growth restriction by MRI. American Journal of Obstetrics and Gynecology. 214 (3), 1-17 (2016).
- Zhu, M. Y., Jaeggi, E., Roy, C. W., Macgowan, C. K., Seed, M.
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Ristampe e permessi
