Een abonnement op JoVE is vereist om deze inhoud te bekijken. Log in of start vandaag met uw gratis proefperiode.

Methodenartikel

Cardiale magnetische resonantie beeldvorming bij 7 Tesla

11.3K weergaven

DOI:

10.3791/55853

6 januari 2019

In dit artikel

Samenvatting

De gevoeligheid winst die inherent zijn aan met veld magnetische resonantie houdt belofte voor hoge ruimtelijke resolutie beeldvorming van het hart. Hier beschrijven we een protocol voor functionele cardiovasculaire magnetische resonantie (CMR) aangepast op 7 Tesla met behulp van een geavanceerde meerkanaals-radiofrequentie spoel magnetisch veld shimming en een activerende concept.

Samenvatting

CMR-stoffen in een ultra-hoge veld (magnetische veldsterkte B0 ≥ 7 Tesla) profiteert van de signaal-ruisverhouding (SNR)-voordeel inherent aan hogere magnetische Veldsterkten en potentieel biedt verbeterde signaal contrast en ruimtelijke resolutie. Terwijl de veelbelovende resultaten hebben bereikt, is ultra-hoge veld CMR uitdagend als gevolg van energie afzetting beperkingen en fysische verschijnselen zoals transmissie veld non-uniformities en magnetisch veld inhomogeneities. Daarnaast maakt het magnetisch-hydrodynamische effect de synchronisatie van de data-acquisitie met de cardiale beweging moeilijk. De uitdagingen zijn momenteel aangepakt door verkenningen in Roman magnetische resonantie technologie. Als alle belemmeringen kunnen worden overwonnen, kan ultra-hoge veld CMR genereren nieuwe mogelijkheden voor functionele CMR, myocardiale weefsel karakterisering, microstructuur imaging of metabole beeldvorming. Dit potentieel te herkennen, laten we zien dat meerkanaals radiofrequentie (RF) coil technologie op maat voor CMR op 7 Tesla samen met hogere orde B0 shimming en een back-up signaal gemaakt voor cardiale triggering HiFi vergemakkelijkt functionele CMR. Met de voorgestelde setup, kan cardiale kamer kwantificering worden bereikt in onderzoek tijden vergelijkbaar zijn met die lagere Veldsterkten verwezenlijkt. Om deze ervaringen te delen en ter ondersteuning van de verspreiding van deze expertise, beschrijft dit werk onze setup en protocol op maat gemaakt voor functionele CMR op 7 Tesla.

Inleiding

Cardiovasculaire magnetische resonantie (CMR) is van bewezen klinische waarde met een groeiend aantal klinische aanwijzingen1,2. Met name de evaluatie van de cardiale morfologie en functie is van groot belang en meestal gerealiseerd door bijhouden en visualiseren van dat het hart beweging gedurende de gehele cyclus van de cardiale met behulp gesegmenteerd adem-gehouden tweedimensionale (2D) cinematograpic) CINE) beeldvormingstechnieken. Terwijl een hoge spatio-temporele resolutie, hoge bloed-myocard contrast en hoge signaal-ruisverhouding (SNR) nodig zijn, is de data-acquisitie sterk beperkt door de cardiale e....

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Protocol

De studie is goedgekeurd door de ethische commissie van de Universiteit van Queensland, Queensland, Australië en geïnformeerde toestemming is verkregen van alle onderwerpen opgenomen in de studie.

1. onderwerpen

  1. Werven vrijwilligers onderwerpen boven de 18 jaar intern aan de Universiteit van Queensland.
  2. Geïnformeerde toestemming
    1. Elk onderwerp te informeren over de potentiële risico's van het ondergaan van de keuring vóór het invoeren van de veiligheidszone van magnetische resonantie beeldvorming (MRI). Specifiek, bespreken de ultra-hoge magnetisch veld blootstelling en mogelijke contra-indicaties voor een MRI ond....

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Resultaten

Representatieve resultaten van cardiale CINE examens afgeleid van vrijwilligers zijn afgebeeld in Figuur 4. Weergegeven zijn diastolische en systolische-termijnen voor de korte en de lange as van een vier-kamer weergaven van het menselijke hart. De aanzienlijk hogere ruimtelijke resolutie voor de korte as weergaven (figuur 4a, 4b, 4e, 4f) in vergelijking met de standpunten van de.......

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Discussie

Functionele CMR-examens kunnen plaatsvinden met succes op 7 Tesla. Op basis van de veldsterkte SNR winst gedreven, kon CINE beelden van het menselijk hart worden verkregen met een aanzienlijk hogere ruimtelijke resolutie in vergelijking met 1,5 of 3 T. Terwijl de dikte van een segment van 6 tot 8 mm en in-plane voxel rand lengtes van 1.2 tot 2.0 mm vaak bij lagere klinische veld sterke1,30, de metingen op 7 Tesla gebruikt worden kan worden uitgevoerd met een segm.......

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Openbaarmakingen

Kieran O'Brien en Jonathan Richer zijn door Siemens Ltd. Australië werkzaam. Jan Rieger en Thoralf Niendorf zijn oprichters van MRI. HULPMIDDELEN GmbH, Berlijn, Duitsland. Jan Rieger was CTO en een medewerker van de MRI. HULPMIDDELEN GmbH. Thoralf Niendorf is CEO van MRI. HULPMIDDELEN GmbH.

Dankbetuigingen

De auteurs erkennen de faciliteiten, en de wetenschappelijke en technische bijstand voor de nationale Imaging faciliteit in het centrum voor Advanced Imaging, Universiteit van Queensland. Wij zouden ook willen bedanken Graham Galloway en Ian Brereton voor hun hulp bij het verkrijgen van een CAESIE-subsidie voor Thoralf Niendorf.

....

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel
NaamBedrijfCatalogusnummerOpmerkingen
7 Tesla MRI systeemSiemensOnderzoeksapparaat
32-kanaals -1H-Cardiac CoilMRI.Tools GmbHTransmit/Receive RF Coil voor MR Beeldvorming en Spectroscopie bij 7.0 Tesla
ECG Trigger ApparaatSiemens
Puls Trigger ApparaatSiemens

Referenties

  1. Kramer, C. M., et al. Standardized cardiovascular magnetic resonance (CMR) protocols 2013 update. Journal of Cardiovascular Magnetic Resonance. 15 (1), 1(2013).
  2. Earls, J. P., Ho, V. B., Foo, T. K., Castillo, E., Flamm, S. D.

Toegang beperkt. Log in of start een proefperiode om deze inhoud te bekijken.

Herprints en machtigingen

Tags

Cardiale MRIUltra-hoog veldMeerkanaals RF-spoelHoogorde shimmingECG-triggeringMagnetohydrodynamisch effectRuimtelijke resolutieFunctionele CMRMyocardiale weefselkarakterisering