Name: インプラントの適合性とパルス シーケンスの脆弱性を評価するためにインプラントの金属による MRI アーチファクトの評価のためのプロトコル (動画) | JoVE Journal
Uploaded: 2018-05-17T14:00:00.000+00:00
Duration: 8 min 19 s
Description: 学ぶインプラントのMRI適合性評価法。金属アーティファクトによるパルスシーケンスの脆弱性を3次元的に評価し、ファットサプレッション付きT1・T2強調画像で同時解析可能。インプラント周囲疾患診断のプロトコル最適化に貢献する。

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著者は、ステファニー ザウアー、薬剤師、薬局ハイデルベルク大学病院、MRI ファントムへの彼女の貢献のために感謝したいです。さらに、16 チャンネル多目的コイルのプロトタイプを提供するため NORAS MRI 製品 GmbH (ドイツ、Höchberg)、特にダニエル Gareis に感謝したいと思います。さらに、シーメンス医療 GmbH (ドイツ ・ エアランゲン) と特にマティアス Nittka 順序の設定に彼らの支援の協力に感謝しております。

1. ファントムの準備
<ol><li>インプラントのボリューム (例えば、水変位法を用いた) を決定します。 注: CCT T サンプルと Z T サンプル量測定 0.65 mL と 0.73 mL は、それぞれ。</li>
	<li>非磁性、プラスチック、防水ボックスの真ん中に細い糸を使用してインプラントの位置を修正します。予想される MRI 成果物よりも大きいボックスを使用します。 注: 興味のインプラントおよび/またはパルス シーケンスのアーティファクト ボリュームの概算値を使用できない場合は、テスト スキャンを実行ボックスに、約 10 倍にもファントム、ファントムを配置することによって、水で満たされました。このアーティファクト ボリュームは研究 (CCT T サンプル) の 7.3 ミリリットルから 0.09 mL (Z T サンプル) の範囲。</li>
	<li>
慎重に 50 ° C の水浴を使用して半合成脂肪 (58.8%)、水 (40%)、ステアリン酸マクロゴール-8 (1.2%) の混合物を溶融します。 注意: 本研究でサンプルは、各サンプルの埋め込みを 500 mL の混合物を使用しました。<ol>
<li>混合物では、液体になると、暖房を停止、ゆっくり攪拌しながら、開始し、加熱を停止します。脂肪と水の段階の分離がないことを確認します。</li>
	</ol>
</li>
	<li>すぐに凝固が始まると、徐々 に混合物でインプラントを埋め込むことが開始されます。インプラントとファントムのボックスに埋め込みの混合物をゆっくり注ぐ。 注: は、空気混入を避けるためにゆっくりと実行する必要があります注ぐ。</li>
	<li>4 ° c 乾燥で一晩冷蔵庫に埋め込まれたインプラントに幻のボックスを配置します。次の日は、デカンテーションによって任意の残留流体部品を削除します。</li>
</ol>2. MRI 検査
<ol><li>体内の状況のように同じ向きで MRI ファントム (埋め込まれたインプラントとボックス) を配置します。MRI のアイソ センターの中の幻の中間を位置します。</li>
	<li>測定、(例えば、頭部コイル) の重度かつ明白な信号低下なし画像ボリューム内で均一信号分布を可能にするコイルを使用します。</li>
	<li>MRI コンソールでスキャン、MRI を計画するときは、ボックスの端にいくつかの空気を含む幻のボックスがイメージングのボリューム内にあるを確認します。</li>
	<li>次に、MRI 検査を実行します。</li>
</ol>3. 画像解析と後処理
<ol><li>MRI のコンソール (例えば、DICOM 形式を使用して) から (例えば、圧縮によって) の品質を損なうことがなく画像をエクスポートします。後処理ソフトウェア評価 (材料の表を参照してください) 分割ボリュームの定量化、しきい値に基づくセグメンテーション、ROI 信号強度の利益率 (ROI) の領域を配置することができます MRI で画像をインポートします。</li>
	<li>
パイルアップ アーティファクトのしきい値を定義して、イメージング ボリューム内で均一な信号の分布を確認、線目に見える人工物の外側の境界線に隣接して互いに垂直に配置最大アイテム サイズ (スライス図 1 a)。 注: パイルアップ アーティファクト、変位成果物、人工的に高い信号強度とエリアを呈したします。彼らは、スライス方向読み出し方向に発生します。<ol>
<li>それぞれ 4 つの交点 (図 1 a) の外の直径で 10 mm 背景 ROI (投資収益率の背景) を配置します。行と興味セグメンテーション エディターを使用して背景領域を配置します。</li>
		<li>平均信号強度とすべてボクセルごとの投資収益率の背景これら 4 つの投資収益率の背景値内の標準偏差 (SD) を個別に測定します。プロジェクト ビューでマテリアルの統計ツールを使用します。</li>
		<li>それぞれの投資収益率の背景の平均信号強度が均一な信号の流通を保証する他の 3 つの対応のそれぞれの平均信号の ± 1.5 SD の範囲内にあることを確認します。</li>
		<li>パイルアップ アーティファクトのしきい値を計算するには、これらの 4 つの投資収益率の背景値のすべての画素の平均信号強度に 3 SD の関心領域の背景をします。パイルアップ成果物の半自動閾値に基づく領域分割を実行するには、すべてのスライスの信号損失アーティファクトに隣接するしきい値より大きい信号強度を持つすべての画素を選択します。セグメンテーション エディターのマスキング ツールを使用して、事前定義されたシグナル強度の範囲を視覚化し、それを分割を制限します。</li>
	</ol>
</li>
	<li>
信号損失アーチファクトのしきい値を定義するには、利益 (ROIs) の 4 地域が、含気領域 (ROI空気; 各直径 10 mm) 幻のボックスのコーナーで、これら 4 ROI 内すべてのボクセルの SD 平均信号強度を測定空気手順 3.2、セグメンテーション エディターと「材料統計」、をそれぞれ使用。 注: 人工低信号強度を有するボクセルと信号損失の成果物を提示します。位相緩和と変位の成果物によって引き起こされます。<ol>
<li>低信号強度 (図 1 a) の最も大きい接続された領域によって定義される信号損失アーティファクト (ROIコア) のコアに ROI を配置します。手動で平均信号強度が平均投資収益率空気+ それぞれの SD の 3 倍より低い信号損失の成果物の内で可能な最大サイズが見つかるまでは、投資収益率コアのサイズを増やします。最後に、平均信号強度を測定、投資収益率コアの SD。</li>
		<li>3 を追加することによって信号損失アーチファクトの信号強度閾値を計算する投資収益率コアの平均に投資収益率コアの SD。信号損失アーチファクトの半自動閾値に基づく領域分割を実行するには、しきい値を下回る信号強度と ROIコアに接続されているすべての画素を選択します。</li>
		<li>セグメンテーション エディターのマスキング ツールを使用して、事前定義されたシグナル強度の範囲を視覚化し、それを分割を制限します。可能であれば、タップ セグメンテーション エディターの「選択」で「塗りつぶし」関数を使用して、選択されていない分割内すべてのボクセルを含めます。該当する場合は、手動で追加の明確な信号損失アーチファクトをセグメンテーションに追加します。</li>
	</ol>
</li>
	<li>真のアーティファクトのボリュームを取得する計算されたアーティファクト ボリュームから物理的なインプラント ボリュームを減算します。少なくとも 3 解析を繰り返す x。少なくとも 2 週間の間隔学習バイアスを除外する複数の読み取りを分ける必要があります。</li>
</ol>

<ol><li>Matsumoto, M., Koike, S., Kashima, S., Awai, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Geographic+distribution+of+CT%2C+MRI+and+PET+devices+in+Japan%3A+a+longitudinal+analysis+based+on+national+census+data%5BTitle%5D)+AND+%22PLoS+ONE%22%5BJournal%5D)">Geographic distribution of CT, MRI and PET devices in Japan: a longitudinal analysis based on national census data.</a> PLoS ONE. 10 (5), (2015).</li>
<li>Cram, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Total+knee+arthroplasty+volume%2C+utilization%2C+and+outcomes+among+medicare+beneficiaries%5BTitle%5D)+AND+%22JAMA%22%5BJournal%5D)">Total knee arthroplasty volume, utilization, and outcomes among medicare beneficiaries.</a> JAMA. 308 (12), 1227-1236 (1991).</li>
<li>Jordan, R. A., Micheelis, W. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aJordan%2C+RA+%22F%C3%BCnfte+Deutsche+Mundgesundheitsstudie+%28DMS+V%29%22">Fünfte Deutsche Mundgesundheitsstudie (DMS V)</a>. , Deutscher Zahnärzte Verlag DÄV. Köln. (2016).</li>
<li>Steiner, C., Andrews, R., Barrett, M., Weiss, A. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aSteiner%2C+C+%22HCUP+projections+mobility%2Forthopedic+procedures+2003+to+2012%22">HCUP projections mobility/orthopedic procedures 2003 to 2012</a>. , U.S. Agency for Healthcare Research and Quality. Rockville. Report #2012-03 (2012).</li>
<li>Kremers, H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Prevalence+of+total+hip+and+knee+replacement+in+the+United+States%5BTitle%5D)+AND+%22The+Journal+of+Bone+and+Joint+Surgery%22%5BJournal%5D)">Prevalence of total hip and knee replacement in the United States.</a> The Journal of Bone and Joint Surgery. 97 (17), 1386-1397 (2015).</li>
<li>Schenck, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((The+role+of+magnetic+susceptibility+in+magnetic+resonance+imaging%3A+MRI+magnetic+compatibility+of+the+first+and+second+kinds%5BTitle%5D)+AND+%22Medical+Physics%22%5BJournal%5D)">The role of magnetic susceptibility in magnetic resonance imaging: MRI magnetic compatibility of the first and second kinds.</a> Medical Physics. 23 (6), 815-850 (1996).</li>
<li>Filli, L., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Material-dependent+implant+artifact+reduction+using+SEMAC-VAT+and+MAVRIC%3A+a+prospective+MRI+phantom+study%5BTitle%5D)+AND+%22Investigative+Radiology%22%5BJournal%5D)">Material-dependent implant artifact reduction using SEMAC-VAT and MAVRIC: a prospective MRI phantom study.</a> Investigative Radiology. 52 (6), 381(2017).</li>
<li>Klinke, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Artifacts+in+magnetic+resonance+imaging+and+computed+tomography+caused+by+dental+materials%5BTitle%5D)+AND+%22PloS+ONE%22%5BJournal%5D)">Artifacts in magnetic resonance imaging and computed tomography caused by dental materials.</a> PloS ONE. 7 (2), (2012).</li>
<li>Lee, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Usefulness+of+IDEAL+T2-weighted+FSE+and+SPGR+imaging+in+reducing+metallic+artifacts+in+the+postoperative+ankles+with+metallic+hardware%5BTitle%5D)+AND+%22Skeletal+Radiology%22%5BJournal%5D)">Usefulness of IDEAL T2-weighted FSE and SPGR imaging in reducing metallic artifacts in the postoperative ankles with metallic hardware.</a> Skeletal Radiology. 42 (2), 239-247 (2013).</li>
<li>Zho, S. -Y., Kim, M. -O., Lee, K. -W., Kim, D. -H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Artifact+reduction+from+metallic+dental+materials+in+T1-weighted+spin-echo+imaging+at+3.0+tesla%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Magnetic+Resonance+Imaging%22%5BJournal%5D)">Artifact reduction from metallic dental materials in T1-weighted spin-echo imaging at 3.0 tesla.</a> Journal of Magnetic Resonance Imaging. 37 (2), 471-478 (2013).</li>
<li>Fritz, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Compressed+sensing+SEMAC%3A+8-fold+accelerated+high+resolution+metal+artifact+reduction+MRI+of+Cobalt-Chromium+knee+arthroplasty+implants%5BTitle%5D)+AND+%22Investigative+Radiology%22%5BJournal%5D)">Compressed sensing SEMAC: 8-fold accelerated high resolution metal artifact reduction MRI of Cobalt-Chromium knee arthroplasty implants.</a> Investigative Radiology. 51 (10), 666(2016).</li>
<li>Aguiar, M., Marques, A., Carvalho, A., Cavalcanti, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Accuracy+of+magnetic+resonance+imaging+compared+with+computed+tomography+for+implant+planning%5BTitle%5D)+AND+%22Clinical+Oral+Implants+Research%22%5BJournal%5D)">Accuracy of magnetic resonance imaging compared with computed tomography for implant planning.</a> Clinical Oral Implants Research. 19 (4), 362-365 (2008).</li>
<li>Talbot, B. S., Weinberg, E. P. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((MR+imaging+with+metal-suppression+sequences+for+evaluation+of+total+joint+arthroplasty%5BTitle%5D)+AND+%22RadioGraphics%22%5BJournal%5D)">MR imaging with metal-suppression sequences for evaluation of total joint arthroplasty.</a> RadioGraphics. 36 (1), 209-225 (2015).</li>
<li>Ai, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((SEMAC-VAT+and+MSVAT-SPACE+sequence+strategies+for+metal+artifact+reduction+in+1.5T+magnetic+resonance+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22Investigative+Radiology%22%5BJournal%5D)">SEMAC-VAT and MSVAT-SPACE sequence strategies for metal artifact reduction in 1.5T magnetic resonance imaging.</a> Investigative Radiology. 47 (5), 267-276 (2012).</li>
<li>Smeets, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Artefacts+in+multimodal+imaging+of+titanium%2C+zirconium+and+binary+titanium-zirconium+alloy+dental+implants%3A+an+in+vitro+study%5BTitle%5D)+AND+%22Dento+Maxillo+Facial+Radiology%22%5BJournal%5D)">Artefacts in multimodal imaging of titanium, zirconium and binary titanium-zirconium alloy dental implants: an in vitro study.</a> Dento Maxillo Facial Radiology. 46 (2), 20160267(2016).</li>
<li>Nawabi, D. H., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((MRI+predicts+ALVAL+and+tissue+damage+in+metal-on-metal+hip+arthroplasty%5BTitle%5D)+AND+%22Clinical+Orthopaedics+and+Related+Research%22%5BJournal%5D)">MRI predicts ALVAL and tissue damage in metal-on-metal hip arthroplasty.</a> Clinical Orthopaedics and Related Research. 472 (2), 471-481 (2014).</li>
<li>Cooper, H. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Early+reactive+synovitis+and+osteolysis+after+total+hip+arthroplasty%5BTitle%5D)+AND+%22Clinical+Orthopaedics+and+Related+Research%22%5BJournal%5D)">Early reactive synovitis and osteolysis after total hip arthroplasty.</a> Clinical Orthopaedics and Related Research. 468 (12), 3278-3285 (2010).</li>
</ol>

ティム ・ Hilgenfeld、フランツ ・ s ・ Schwindling、アレクサンドル ・ Juerchott、ハイデルベルク大学医学部ポスドク研究員プログラムから資金を受けてください。研究は、ディートマー ・ ホップ 【 (プロジェクト号 23011228) によって部分的に支えられました。著者は、この記事に関連して利益相反がないことを明示的に述べています。

金属と患者数のインプラントし、MRI 検査数は現在1,2,3を増加しています。過去には、関節置換術後後 MRI 検査は避けた。今日、MRI はこのような患者をイメージングのみ要求されませんしかし、また合併症の評価のため人工関節置換術に隣接できるはず。したがって、MRI の安全や金属アーチファクト抑制のため堅牢なパルス シーケンスと同様に、インプラントの MRI 適合性は、ますます重要な13をなっています。アーティファクト ボリュームの面で MRI 適合性の評価、包括的な時間効率的なプロトコルを提案する.脂肪抑制し、非脂肪抑制 T1-T2 強調パルス シーケンスのスライスの歪みの指標として信号損失と盛り上がり成果物の信頼性の高い、三次元評価が可能です。
いくつかのプロトコルについては、特別な注意が最良の結果を達成するために必要です。埋め込みの物質を融解...

MRI は、診断に欠かせないツールになっています。その結果、定期的な診断に使用される MRI システムの数には、1が一層強まっています。同時に、インプラントの患者数は2,3も高まっています。2012 年に、例えば、以上 100 万の膝と関節置換術で行われている米国だけで4。このようなインプラントの有病率は約 700 万 2010年では、年齢グループの 80 ~ 89 歳5女性の 10% 以上に相当します。その結果、画像品質と MRI 検査の診断的意義は、金属製インプラントは、診断精度を低下の結果による成果物によってしばしば障害者します。したがって、インプラントの MRI 適合性とパルス シーケンスのアーティファクトの脆弱性は、ますます重要になっています。多数のアプローチは、これらの特性を評価するために公開されています。使用される評価の方法で厳密な差異は、それぞれの結果が、比較するは難しいです。
材料の MRI 適合性の評価は、その磁化率6を計算することによって実行できます。ただし、成果物に対する異なるパルス シーケンスの脆弱性は、与えられたインプラントのアプローチでは比較できません。その逆、与えられたパルス シーケンスのアーティファクト ボリュームのみ概算できます別のインプラント。さらに、分析はしばしば人工的に形をしたインプラント7,8で実行されます。材料の容積や形状、アーティファクト サイズ6に影響を及ぼすが、これらの機能に同様にアカウントが考慮必要があります。帯磁する代わりに、アイテムのサイズを評価できます。頻繁に研究はインプラント アーティファクト10,11の 1 つのスライスをカバーして二次元アイテム サイズ焦点またはアーティファクト サイズ9の定性的な評価に依存します。また、マニュアルでのセグメンテーションのアプローチは、時間がかかるだけでなく、イントラ間読みだし違い11にもなりやすいですしばしば、使用されます。最後に、プロトコルよくできないように同じ時間12- 脂肪-飽和脂肪飽和し、シーケンスをテストします。これは、ただし、望ましいでしょう、応用脂肪抑制法深くアーティファクトのサイズに影響を与えるので。
ここでは、プロトコルは、信頼性の高い、半自動を信号の損失と盛り上がりの成果物の全体のインプラントやインプラントの目に見える成果物を含むすべてのスライスの閾値に基づく、三次元定量化を提案します。さらに、T1 と T2 強調画像脂肪飽和の有無をテストできます。プロトコルは、異なるインプラントの MRI 適合性または特定のインプラントの金属の人工物に異なるパルス シーケンスの脆弱性を評価する使用することができます。

<table><tbody><tr><td>アクア B. ブラウン エコテイナー</td><td>B. ブラウン メルズンゲン AG、メルスンゲン、ドイツ</td><td></td><td></td></tr><tr><td>半合成脂肪: Witepsol W25</td><td>Caelo Caesar &Loretz GmbH、ヒルダー、ドイツ</td><td>4051</td><td></td></tr><tr><td>Macrogol-8-ステアリン酸</td><td>Caeloシーザー&Loretz GmbH, Hilder, Germany</td><td>3023</td><td></td></tr><tr><td>プラスチックボックス:指定</td><td></td><td></td><td></td>なし</tr><tr><td>インプラント:Nobel Replace</td><td>Nobel Biocare, Z&uuml;リッチ、スイス</td><td></td><td></td></tr><tr><td>ウォーターバス Haake S5P</td><td>Thermo Scientific、Waltham、MA、USA</td><td></td><td></td></tr><tr><td>測定シリンダー Blaubrand Eterna、Class A、Boro 3.3</td><td>BRAND GmbH + Co Kg、ヴェルトハイム、ドイツ</td><td>32708</td><td></td></tr><tr><td>コイル:バラエティ</td><td>Noras MRI products GmbH、H&ouml;chberg, Germany</td><td></td><td></td></tr><tr><td>MRI: Magnetom Trio</td><td>Siemens Healthcare GmbH, Erlangen, Germany</td><td></td><td></td></tr><tr><td>Postprocesing software: Amira 6.4</td><td>Thermo Scientific, Waltham, MA, USA (米国</td><td></td><td></td>マサチューセッツ州ウォルサム)</tr></tbody></table>

インプラントの適合性とパルス シーケンスの脆弱性を評価するためにインプラントの金属による mri アーチファクトの評価のためのプロトコル

Protocol for the Evaluation of MRI Artifacts Caused by Metal Implants to Assess the Suitability of Implants and the Vulnerability of Pulse Sequences

磁気共鳴画像 (MRI) スキャナー、医療用インプラント症例の数が増え続けて、放射線科医はますます縮小画像品質の結果、MRI に金属インプラント関連成果物を発生します。したがって、イメージのアーティファクトを軽減するパルス シーケンスの開発と同様、アーティファクト ボリュームの面でインプラントの MRI 適合性は、ますます重要になって。ここでは、MRI 上のインプラントのアーティファクト ボリュームの標準化された評価を可能にする包括的なプロトコルを提案する.さらに、このプロトコルは、成果物に対する異なるパルス シーケンスの脆弱性を分析する使用できます。提案プロトコルは、T1 と T2 強調画像脂肪抑制およびすべて受動的なインプラントの有無に適用できます。さらに、このストアド プロシージャは、信号の損失と盛り上がりのアーチファクトの別と三次元の識別できます。前の調査はすこぶる評価方法とその結果の比較可能性は限られていた。したがって、MRI アーチファクト ボリュームの標準化された測定がよりよい比較を提供するために必要です。これは、インプラントの MRI 適合性の開発を改善しより良い最終的に患者のケアを改善するためにシーケンスをパルスします。

上記プロトコルを評価したアーティファクト 2 異なる歯科インプラント製チタン (T; 参照テーブルの材料) サポート異なる樹冠量 [金属磁器非貴金属合金 (CCT T) とモノリシックジルコニア (Z T);図 1 bと1 c]。CCT T サンプルを表す大きな成果物の予測高常磁性材料組成 (コバルト 61%、クロム 21%、およびタングステン 11%;CCT)。Z T サンプルのクラウン素材を表す低磁性材料 (ジルコニア 92年%;Z). さらに、4 つの異なる、非脂肪飽和、T2 強調のシーケンスは金属アーチファクトへの脆弱性を比較する評価しました。具体的には、アプリケーションに最適化されたコントラストの異なるフリップ角進化 (MSVAT 領域)、金属アーチファクトのエンコーディング スライスを使用してサンプリング完璧に基づいてビュー角度傾斜勾配を有する複数のスラブ獲得のテクニック訂正 (SEMAC)、従来対応スペースとターボ スピンエコー (...

磁気共鳴イメージングのためのインプラントの適合性および/または金属アーティファクトに対する異なるパルス シーケンスの脆弱性を推定するためのインプラントに磁気共鳴画像アーチファクトを評価する標準化された手法について述べる同時に。

インプラントの適合性とパルス シーケンスの脆弱性を評価するためにインプラントの金属による MRI アーチファクトの評価のためのプロトコル

As the number of magnetic resonance imaging (MRI) scanners and patients with medical implants is constantly growing, radiologists increasingly encounter ...

この方法の全体的な目標は、磁気共鳴イメージングに対するインプラントの適合性を評価すること、または金属アーチファクトに対するパルスシーケンスの脆弱性を推定することです。この方法は、インプラントのMRI適合性の評価や金属アーチファクトからのパルスシーケンスの脆弱性の推定など、放射線分野の重要な質問に答えるのに役立ちます。この方法論の主な利点は、脂肪抑制型と非脂肪抑制型のT1およびT2の重み付けで同時に3次元アーティファクト評価が可能になることです。この技術の意味は、インプラント周囲のアーチファクトの減少に関するMRIプロトコルの最適化を可能にするため、インプラント周囲疾患の診断にまで及びます。このプロトコルのファントムを構築する前に、まず研究するインプラントの容積を決定します。ここでは、水置換法を使用し、サンプルの体積はそれぞれ0.65ミリリットルと0.73ミリリットルを測定しました。予想されるMRIアーティファクトよりも大きい非強磁性プラスチック防水ボックスを選択し、細い糸を使用してボックスの中央にインプラント位置を固定します。次に、半合成脂肪、水、およびmacrogol-8-ステアレートの混合物を、摂氏50度の水浴を使用して慎重に溶かします。ここでは、各サンプルの埋め込みに500ミリリットルの混合物を使用しました。混合物が流動的になったら、火を止めてからゆっくりと攪拌し始めます。これを行う間、混合物中の脂肪相と水相が分離していないことを確認してください。次に、凝固が始まるとすぐに、インプラントと一緒にファントムボックスに埋め込み混合物をゆっくりと注ぎ、空気の混入を避けるために徐々に注ぐようにします。最後に、ファントムを摂氏4度の冷蔵庫に一晩置いて乾燥させ、翌日残っている液体をデカントします。MRI検査では、重大で明らかな信号低下なしに、イメージングボリューム内の均一な信号分布を可能にする無線周波数コイルを使用します。インプラントが埋め込まれたファントムは、無線周波数コイル内にin vivoで配置される方向と同じ方向に配置してください。ファントムの中央をMRIのアイソセンターに配置します。次に、MRIコンソールでイメージングシーケンスを設定し、ファントムボックス(ボックスの端にある空気を含む)がイメージングボリューム内にあることを確認します。次に、アーティファクトについて評価されるイメージを取得します。MRIコンソールから画像を圧縮せずに、できればDICOM形式を使用してエクスポートします。次に、画像を後処理ソフトウェアにインポートして、関心領域(ROI)の配置、信号強度の評価、しきい値ベースのセグメンテーション、およびセグメント化されたボリュームの定量化を可能にします。パイルアップ アーティファクトのしきい値を定義し、信号の均質な分布をチェックするには、まずセグメンテーション エディタを使用して、最大アーティファクト サイズのスライス上の可視アーティファクトの外側境界に隣接する垂直線を配置します。次に、4 つの交点のそれぞれの外側に直径 10 mm の背景 ROI を配置します。次に、プロジェクト ビューで、マテリアル統計ツールを使用して、これら 4 つのバックグラウンド ROI 値内のすべてのボクセルの平均信号強度と標準偏差を測定し、各バックグラウンド ROI を個別に測定します。各バックグラウンドROIの平均信号強度が、他の3つの対応するROIのそれぞれの平均信号の1.5標準偏差内にあることを確認して、均一な信号分布を保証します。次に、バックグラウンド ROI の 3 つの標準偏差を 4 つの ROI 値のすべてのボクセルの平均信号強度に加算して、パイルアップ アーティファクトのしきい値を計算します。次に、パイルアップアーティファクトの半自動しきい値ベースのセグメンテーションを実行します。マスキング ツールを使用して、定義済みの信号強度範囲を可視化し、セグメンテーションをその範囲に制限して、信号損失アーティファクトに隣接するしきい値より大きい信号強度を持つすべてのボクセルを選択します。信号損失アーチファクトのしきい値を定義するには、まず、ファントムボックスの角にある直径 10 mm の領域を含む空気中に 4 つの ROI を配置し、次に、その中にあるすべてのボクセルの平均信号強度と標準偏差を測定します。次に、低信号強度の最大接続領域によって定義される信号損失アーティファクトのコアにROIを配置します。次に、この ROI のサイズを、この画面で定義されている最大サイズに手動で増やします。最後に、このコアROIの平均信号強度と標準偏差を測定します。また、ここで見られるように、信号損失アーティファクトの信号強度しきい値を計算します。次に、このしきい値を下回る信号強度を持つコア ROI に接続されているすべてのボクセルを選択することにより、これらのアーティファクトの半自動しきい値ベースのセグメンテーションを実行します。セグメンテーション エディターのマスキング ツールを使用して、定義済みの信号強度範囲を可視化し、セグメンテーションをそれに制限します。可能であれば、セグメンテーション エディターの fill 関数を使用して、まだ選択されていないすべてのボクセルを含めます。計算されたアーチファクト体積から物理的なインプラント体積を差し引いて真のアーチファクト体積を求め、この分析を少なくとも 3 回繰り返します。少なくとも2週間の時間間隔で、学習バイアスを排除するために、これらの複数の読み取りを分離する必要があります。ここでは、パイルアップ・アーチファクトの閾値と信号損失アーチファクトの信号分布を測定するための関心領域の一般的な配置を示します。青色の等高線は、信号損失アーティファクトの半自動セグメンテーションを表しています。小さな赤い領域は、積み上げられたアーティファクトの結果に対応しています。ここでは、ファントムに使用されているさまざまなシングルクラウンをサポートする歯科インプラントが見られます。これらのグラフは、各インプラントサンプルの平均 3 次元アーティファクト体積と、物理的なインプラント体積を差し引いた後の標準偏差を示しています。4つのMRIシーケンスが評価されました。ここでは、コバルトクロムタングステンチタンインプラントとジルコニアチタンインプラントのアーティファクトボリュームのレンダリングが示されています。青い領域は信号損失のアーチファクトを表し、赤い領域はパイルアップのアーチファクトを表します。以下に、評価されたすべてのT-2加重シーケンスの色付きソース画像を示します。この手順を試行する際は、in vitroの結果を正確に移すために、Invivoスキャンと同じ配列パラメータを選択することが重要です。このビデオを見れば、信号損失とパイルアップアーチファクトを標準化された方法で評価する方法を十分に理解できるはずです。これにより、インプラントのMRI適合性、または金属アーチファクトに対するパルスシーケンスの脆弱性を評価できます。

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工学

ナノ粒子の細胞の生体内分布を評価するために使用されるバイオイメージングの方法はnanoformulated化合物の治療と診断監視に適用できます。本明細書に記載の方法は、組織学的coregistrationで評価した場合、感度と特異性です。方法論は、げっ歯類から人間のアプリケーションへの翻訳経路を提供しています。...

診断と治療モニタリングのためのナノ材料の登録バイオイメージング

神経筋疾患は、多くの場合、時間的に変化する、空間的に不均質な、と多面的な病態を呈します。このプロトコルの目的は、非侵襲的磁気共鳴画像法を用いてこの病変を特徴づけることです。...

骨格筋疾患の定量的磁気共鳴イメージング

この研究の目標は、多施設の臨床試験環境におけるDVT量の定量的評価のために、長期循環ガドリニウムベースの造影剤と直接血栓イメージングを用いた磁気共鳴静脈造影法を使用することです。観察者間および観察者内の変動性評価を実施し、プロトコルの再現性を決定しました。...

深部静脈血栓症の評価と定量化のための多施設MRIプロトコル

このプロトコルは、光遺伝学的機能的磁気共鳴画像法(ofMRI)を成功させるために必要なステップとデータ分析を説明しています。ofMRIは、高磁場fMRIの読み出しと光遺伝学的刺激を組み合わせた新しい技術であり、機能的な神経回路とそのダイナミクスを生きた脳全体にわたって細胞タイプ特異的にマッピングすることを可能にします。...

光遺伝学機能MRI

この記事の目的は、疑わしい心臓血栓の評価と診断に心臓磁気共鳴を使用する方法を説明することです。提示される方法は、データ取得だけでなく、事前手順と後プロシージャプロトコルについて説明します。...

疑わしい心臓血栓の評価のための心臓磁気共鳴:従来技術と新興技術

本稿では、容易に入手可能な医療製品を利用して、脳波と機能的磁気共鳴画像の同時利用時に、良質の脳波(EEG)データを取得するための簡単なプロトコルを提供します。...

同時脳波と機能MRIにおける脳波データの確実な取得

この記事では、臨床と研究の両方の設定で使用できる脳波と機能的磁気共鳴画像(EEG-fMRI)の同時記録手順について詳しく説明します。臨床レビューのために画像アーチファクトを除去するためのEEG処理手順も含まれています。本研究は,間期におけるてんかんの例に着目した。...

てんかんの臨床レビューのための脳波と機能的磁気共鳴画像の同時診断のための機器のセットアップとアーチファクト除去

太陽エネルギー生産のデプロイ可能な電荷分離半導体ナノ複合材料の開発のための一般的な戦略が提示されます。ドナー - アクセプターナノ結晶薄膜のバルクへテロ接合太陽電池はエネルギー変換のために使用することができますが、我々は、単一ナノ粒子の幾何学におけるドナー -...

電荷分離ナノ結晶とその固体の手段によって太陽エネルギーを収穫

シリコン界面の表面ドーピングの詳細な手順が提供されています。超浅面ドーピングは、リン含有単分子膜と迅速なアニーリングプロセスを使用することによって実証されます。この方法は、巨視的な領域表面だけでなく、ナノ構造のドーピングにも使用できます。...

有機リン化合物を用いたシリコン表面およびナノワイヤの単層接触ドーピング

非ニュートン流体の落下衝撃異なる物理パラメータは非常に短い時間（ミリ秒の10分の1以下）を介して動力学に影響を与えるため、複雑なプロセスである。速いイメージング技術は、異なる非ニュートン流体の衝撃挙動を特徴付けるために導入される。...

非ニュートン流体の落下衝撃ダイナミクスを研究するための高速撮像法

学ぶインプラントのMRI適合性評価法。金属アーティファクトによるパルスシーケンスの脆弱性を3次元的に評価し、ファットサプレッション付きT1・T2強調画像で同時解析可能。インプラント周囲疾患診断のプロトコル最適化に貢献する。

インプラントの適合性とパルスシーケンスの脆弱性を評価するためにインプラントの金属による MRI アーチファクトの評価のためのプロトコル

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