금속으로 인 한 MRI 아티팩트의 평가 대 한 프로토콜 임 플 란 트의 적합성 및 펄스 시퀀스의 취약성을 평가 하기 위해 임 플 란 트

이 방법의 전반적인 목표는 자기 공명 영상에 대한 임플란트의 적합성을 평가하거나 금속 인공물에 대한 펄스 시퀀스의 취약성을 추정하는 것입니다. 이 방법은 임플란트의 MRI 적합성 평가 및 금속 인공물에서 펄스 시퀀스의 취약성 추정과 같은 방사선 분야의 주요 질문에 답하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이 방법론의 주요 장점은 지방 억제 및 지방 억제되지 않은 T1 및 T2 가중치에서 동시에 3차원 아티팩트 평가를 수행할 수 있다는 것입니다.

이 기술의 의미는 임플란트 주위 인공물의 감소와 관련하여 MRI 프로토콜의 최적화를 허용하기 때문에 임플란트 주위 질환의 진단으로 확장됩니다. 이 프로토콜에 대한 팬텀을 구성하기 전에 먼저 연구할 임플란트의 부피를 결정하십시오. 여기에서는 물 치환 방법을 사용하며, 시료의 부피는 각각 0.65 밀리리터와 0.73 밀리리터를 측정하였다.

예상되는 MRI 인공물보다 큰 비자성 플라스틱 방수 상자를 선택한 다음 얇은 실을 사용하여 상자 중앙의 임플란트 위치를 고정합니다. 다음으로, 반합성 지방, 물, 마크로골-8-스테아레이트의 혼합물을 섭씨 50도의 수조를 사용하여 조심스럽게 녹입니다. 여기서, 각 샘플의 포매를 위해 500 밀리리터 혼합물이 사용되었다.

혼합물이 유동적이 되면 불을 끄고 천천히 저어주기 시작합니다. 이 작업을 수행하는 동안 혼합물에서 지방상과 수상이 분리되지 않았는지 확인하십시오. 그런 다음 응고가 시작되자마자 임포딩 혼합물을 임플란트와 함께 팬텀 박스에 천천히 붓고 공기가 혼입되지 않도록 서서히 붓습니다.

마지막으로, 팬텀을 섭씨 4도의 냉장고에 하룻밤 동안 넣어 건조시키고 다음 날 남아 있는 유체를 디캔팅합니다. MRI 검사의 경우 심각하고 명백한 신호 강하 없이 이미징 볼륨 내에서 균일한 신호 분포를 허용하는 무선 주파수 코일을 사용합니다. 무선 주파수 코일 내에 임플란트가 내장된 팬텀을 생체 내에서 배치하는 것과 동일한 방향으로 배치

팬텀의 중앙을 MRI의 iso 중앙에 배치합니다. 다음으로, MRI 콘솔에서 이미징 시퀀스를 설정하여 상자 가장자리의 일부 공기를 포함한 팬텀 박스가 이미징 볼륨 내에 있는지 확인합니다. 그런 다음 아티팩트에 대해 평가할 이미지를 획득합니다.

압축 없이 MRI 콘솔에서 이미지를 내보내고, 가급적이면 DICOM 형식을 사용하는 것이 좋습니다. 그런 다음 이미지를 후처리 소프트웨어로 가져와 관심 영역 또는 ROI를 배치하고, 신호 강도를 평가하고, 임계값 기반 세분화를 수행하고, 분할된 볼륨의 정량화를 수행할 수 있습니다. 누적 아티팩트에 대한 임계값을 정의하고 균일한 신호 분포를 확인하려면 먼저 segmentation editor를 사용하여 최대 아티팩트 크기를 가진 슬라이스에서 보이는 아티팩트의 외부 경계에 인접한 수직선을 배치합니다.

그런 다음 4개의 교차점 각각에서 지름 10mm의 배경 ROI를 배치합니다. 다음으로, 프로젝트 보기에서 재료 통계 도구를 사용하여 이 4개의 백그라운드 ROI 값 내에 있는 모든 복셀의 평균 신호 강도와 표준 편차를 측정하고 각 백그라운드 ROI에 대해 개별적으로 측정합니다. 각 배경 ROI의 평균 신호 강도가 다른 세 ROI 각각의 평균 신호의 1.5 표준 편차 내에 있는지 확인하여 균일한 신호 분포를 보장합니다.

그런 다음, 배경 ROI의 표준 편차 3개를 4개의 ROI 값에 대한 모든 복셀의 평균 신호 강도에 추가하여 누적 아티팩트의 임계값을 계산합니다. 다음으로, 누적 아티팩트의 반자동 임계값 기반 세분화를 수행합니다. 마스킹 툴을 사용하여 사전 정의된 신호 강도 범위를 시각화하고 신호 강도가 신호 손실 아티팩트에 인접한 임계값보다 큰 모든 복셀을 선택하여 분할을 제한합니다.

신호 손실 아티팩트에 대한 임계값을 정의하려면 먼저 팬텀 박스의 모서리에서 직경 10mm의 영역이 포함된 공기 중에 4개의 ROI를 배치한 다음 그 안에 있는 모든 복셀의 평균 신호 강도와 표준 편차를 측정합니다. 이제, 신호 강도가 낮은 가장 큰 연결 영역으로 정의되는 신호 손실 아티팩트의 코어에 ROI를 배치합니다. 그런 다음 이 ROI의 크기를 여기 화면에 정의된 대로 가능한 가장 큰 크기로 수동으로 늘립니다.

마지막으로, 이 코어 ROI의 평균 신호 강도와 표준 편차를 측정합니다. 또한 여기에서 볼 수 있듯이 신호 손실 아티팩트에 대한 신호 강도 임계값을 계산합니다. 그런 다음 신호 강도가 이 임계값 미만인 코어 ROI에 연결된 모든 복셀을 선택하여 이러한 아티팩트의 반자동 임계값 기반 분할을 수행합니다.

분할 편집기의 마스킹 툴을 사용하여 사전 정의된 신호 강도 범위를 시각화하고 이 범위로 분할을 제한할 수 있습니다. 가능한 경우 분할 편집기에서 fill 함수를 사용하여 아직 선택되지 않은 모든 복셀을 포함하십시오. 계산된 인공물 부피에서 물리적 임플란트 부피를 빼서 실제 인공물 부피를 구하고 이 분석을 최소 3회 반복합니다.

최소 2주의 시간 간격은 학습 편향을 배제하기 위해 이러한 다중 읽기를 분리해야 합니다. 신호 손실 아티팩트에서 pile-up 아티팩트 및 신호 분포에 대한 임계값을 측정하기 위한 관심 영역의 일반적인 위치가 여기에서 볼 수 있습니다. 파란색 윤곽선은 신호 손실 아티팩트에 대한 반자동 분할을 나타냅니다.

작은 빨간색 영역은 쌓인 아티팩트의 결과에 해당합니다. 팬텀에 사용된 다양한 단일 크라운을 지지하는 치과 임플란트가 여기에서 볼 수 있습니다. 이 그래프는 물리적 임플란트 부피를 뺀 후 표준 편차와 함께 각 임플란트 샘플에 대한 평균 3차원 인공물 부피를 보여줍니다.

4개의 MRI 시퀀스를 평가했습니다. 여기에서는 코발트 크롬 텅스텐 티타늄 임플란트와 지르코니아 티타늄 임플란트에 대한 아티팩트 볼륨의 렌더링이 표시됩니다. 파란색 영역은 신호 손실 아티팩트를 나타내고 빨간색 영역은 누적 아티팩트를 나타냅니다.

아래에는 평가된 모든 T-2 가중 염기서열에 대한 컬러 소스 이미지가 나와 있습니다. 이 절차를 시도하는 동안 in vitro 결과의 정확한 전달을 허용하기 위해 Invivo 스캔에서와 동일한 염기서열 매개변수를 선택하는 것이 중요합니다. 이 비디오를 시청한 후에는 표준화된 방식으로 신호 손실 및 누적 아티팩트를 평가하는 방법을 잘 이해하게 될 것입니다.

이를 통해 임플란트의 MRI 적합성 또는 금속 인공물에 대한 펄스 시퀀스의 취약성을 평가할 수 있습니다.