Klinische indicaties voor MRI met snelle sequentie bij pediatrische neurochirurgische patiënten en de beperkingen en barrières voor implementatie

Samenvatting

Hier presenteren we een protocol om het gebruik van snelle sequentie magnetische resonantie beeldvorming (RS-MRI) voor pediatrische patiënten voor wervelkolom, traumatisch hersenletsel (TBI) en hydrocefalie te vergroten, terwijl we beperkingen en barrières voor universele implementatie documenteren.

Samenvatting

Snelle en snelle magnetische resonantie beeldvorming (MRI) protocollen zijn steeds populairder geworden voor pediatrische neurochirurgische patiënten, omdat ze een geweldige manier zijn om ioniserende straling en sedatie te verminderen. Hoewel hun populariteit is toegenomen, zijn er hindernissen die moeten worden overwonnen bij de overgang naar klinisch gebruik, zoals kosten, personeelstraining en bewegingsartefacten. Door middel van dit artikel hebben we een protocol ontwikkeld voor klinische toepassingen waarbij snelle MRI een vervanging of adjuvans kan zijn bij diagnostische opwerking. Verder schetsen we de relevante literatuur voor het gebruik van RS-MRI voor de pathologieën van de wervelkolom, TBI en hydrocefalie, terwijl we ingaan op de beperkingen en logistieke barrières bij de overgang naar het gebruik ervan, waarvan er enkele hierboven zijn besproken. Hieruit concluderen we dat RS-MRI diagnostisch kan worden gebruikt voor spinale pathologieën zoals syrinx en hydrocefalie. Verder maakt het gebrek aan gevoeligheid voor TBI-bevindingen snelle sequentie magnetische resonantie beeldvorming (RS-MRI) een sterk adjuvans met andere geavanceerde beeldvorming of computertomografie (CT) voor pathologieën van traumatisch hersenletsel (TBI).

Inleiding

Historisch gezien is computertomografie (CT) een eerstelijns beeldvormingsonderzoek geweest in veel scenario's voor het screenen op en monitoren van neurologische pathologie. In de pediatrische patiëntenpopulatie hebben meerdere onderzoeken gepleit voor het verminderen van CT-beeldvorming om de blootstelling aan straling te verminderen. Kessler et al. stellen dat de effectieve stralingsdosis van hoofd-CT (HCT) verhoudingsgewijs hoger is bij jonge kinderen, en een enkele HCT kan een levenslang risico op kankersterfte van 0,07% hebben. Leukemieën en maligniteiten van de hersenen zijn de meest voorkomende pathologieën die verband houden met verhoogde blootstelling aan straling¹.

Standaard MRI, hoewel zonder bestraling, kan sedatie vereisen om bewegingsartefacten bij pediatrische patiënten te verminderen. Herhaalde sedatie geeft aanleiding tot bezorgdheid en kan neurotoxische effecten hebben op de zich ontwikkelende hersenen¹. Flick et al. deed een grote, gematchte cohortstudie waaruit bleek dat herhaalde blootstelling aan anesthesie vóór de leeftijd van 2 jaar meer kans heeft om te leiden tot de ontwikkeling van leerstoornissen².

Met de zorg voor blootstelling aan straling en sedatie bij het uitvoeren van CT en MRI, worden Rapid Sequence MRI's (RS-MRI) steeds vaker gebruikt in de klinische omgeving. Vroege RS-MRI's werden gebruikt bij de evaluatie van hydrocefalie. Sindsdien zijn er aanvullende indicaties voor RS-MRI ontwikkeld vanwege de korte scantijden, de afwezigheid van ioniserende straling en sedatie, wat belangrijk is voor het verminderen van risicofactoren. Door middel van deze systematische review willen we de klinische toepassingen bespreken waarbij RS-MRI kan worden gesubstitueerd of adjuvans in diagnostische opwerking en de beperkingen en barrières voor implementatie.

Protocol

Dit protocol volgt de richtlijnen van de institutionele ethische commissie voor menselijk onderzoek van de Universiteit van North Carolina, aangezien het secundair is gemaakt aan een literatuuronderzoek en geen echte menselijke proefpersonen vereiste. De benodigde toestemmingen van vrijwilligers en voor het filmen zijn verkregen. De representatieve RS-MRI-beelden die in dit onderzoek zijn gebruikt, zijn geanonimiseerd.

OPMERKING: Er is een literatuuroverzicht uitgevoerd met behulp van trefwoorden als "snelle MRI" en "snel brein". In totaal werden 15 artikelen beoordeeld en de beeldvormingsprotocollen werden opgehaald en gecombineerd om het onderstaande protocol te maken.

1. Positionering van de patiënt

1. Voordat de patiënt wordt gepositioneerd, moet u ervoor zorgen dat een grondige beoordeling van contra-indicaties voor het gebruik van MRI is voltooid. Vertel de patiënt dat contra-indicaties voor RS-MRI momenteel verschillende soorten metalen implantaten omvatten, zoals vaatclips, vreemde voorwerpen, prothetische hartkleppen en andere soorten metalen apparaten. Scan de patiënt met een metaaldetector om er zeker van te zijn dat er geen metalen voorwerpen losraken.
2. Patiënten met angst of claustrofobie hebben mogelijk speciale aandacht nodig voor de positionering van de patiënt om exacerbaties van deze aandoeningen te verminderen. Geef patiënten een alarmbel met een uitleg voor het gebruik ervan.
   1. Raadpleeg de leden van het Child Life Specialist-team. Vraag hen om video's met patiënten te bekijken om hen voor te bereiden op wat ze kunnen verwachten.
3. Sommige RS-MRI-spoelen hebben spiegels. Repareer ze zodat de patiënt uit de MRI-scanner kan kijken. Zorg ervoor dat de patiënt nauwkeurig wordt gepositioneerd bij pediatrische patiënten en dat de juiste spoelen worden gekozen om de RS-MRI-beelden te optimaliseren.
4. Craniale beeldvorming
   1. Voor een MRI van de hersenen plaatst u de patiënt in rugligging en gecentreerd op de hersenspoel met de kin naar boven gekanteld³. Gebruik oriëntatiepunten, aanraaksensoren of lasermarkering met de ogen van de patiënt gesloten.
   2. Zorg voor oordopjes voor het comfort en de veiligheid van de patiënt en immobilisatiepads om beweging en lawaai te verminderen.
5. Beeldvorming van de wervelkolom
   1. Cervicale stekel
      1. Plaats de patiënt in rugligging, met het strottenhoofd uitgelijnd met het midden van de hersenspoel³. Gebruik dezelfde patiëntveiligheidsmaatregelen die hierboven zijn toegepast.
   2. Thoracale stekel
      1. Plaats de patiënt in rugligging. Gebruik een wervelkolom en het midden van de wervelkolom om uit te lijnen met het borstbeen³.
   3. Lumbale stekel
      1. Plaats de patiënt in rugligging. Gebruik de wervelkolom en lijn deze centraal ongeveer 5 cm uit boven de darmbeenderen³. Gebruik een rechtopstaande MRI als het moeilijk is om het beeld te verkrijgen⁴.
6. Geruststellende technieken
   1. Gebruik geruststellende technieken om bewegingsartefacten tijdens RS-MRI te verminderen. Probeer geruststellende technieken, waaronder voeden, inbakeren en standaardfixaties⁵.
   2. Vraag de betrokkenheid van de voogd om te helpen met rustgevende technieken. Als er geen voogd beschikbaar is, betrek dan ervaren medewerkers zoals Child Life Specialists om rustgevende technieken uit te proberen.
   3. Probeer altijd conservatieve kalmerende methoden voordat de zorg escaleert. Als standaardbeperkingen vereist zijn, voer dan na verwijdering een grondige huidcontrole uit om te beoordelen op blauwe plekken.
7. Sedatie
   1. Als de patiënt ondanks rustgevende technieken ontroostbaar blijft, raadpleeg dan de anesthesiologie voor aanbevelingen voor sedatie en dosering. Verkrijg toestemming van de voogd bij een escalatie in de zorg.

2. Evaluatie van de wervelkolom

1. De volgende aanbevelingen voor het RS-MRI-protocol leggen sequenties vast voor de routinematige detectie en evaluatie van spinale pathologieën. Voer deze reeksen uit met een scanner van 1,5 Tesla (T) of 3T⁶.
   1. Bekijk representatieve parameters zoals matrixgrootte, gezichtsveld (FoV), herhalingstijd (TR) en echotijd (TE). Volg de parameters van de instelling of de onderstaande parameters.
2. Stel het gezichtsveld van de volledige wervelkolom in op enkelvoudig of afzonderlijk (cervicaal-bovenste thoracaal, onderste thoracaal-lumbaal/sacraal). Bereken aanpassingen op basis van de lichaamsgewoonte van de patiënt.
3. Syrinx evaluatie
   1. Selecteer met behulp van de NUMARIS/4-software het tabblad Patiënt in de linkerbovenhoek. Selecteer in het vervolgkeuzemenu de optie Patiëntenbrowser.
   2. Een apart scherm toont een lijst met opties. Selecteer in deze lijst de optie Planner. Klik eenmaal op de naam van de patiënt, gevolgd door de aanmeldknop in de onderste helft van het scherm.
   3. Een apart scherm toont de naam, geboortedatum, lengte en gewicht van de patiënt. Controleer deze parameters om er zeker van te zijn dat ze correct zijn.
   4. Selecteer onder Patiëntpositionering de optie Hoofd Eerst - Liggend. Selecteer op hetzelfde scherm, onder Onderzoek, het SYRINX/TETHERED CORD NON-SEDATION EVALUATION protocol.
   5. Zorg er aan het begin van het beeldvormingsonderzoek voor dat de lokalisatiesequentie actief is. Deze volgorde bepaalt de oriëntatie van het onderzoek. Voer deze reeks 2-3 keer uit in ruggevallen.
   6. Voer vervolgens de geselecteerde T2 gewogen half-Fourier acquisitie single-shot turbo spin echo (HASTE) axiale en sagittale sequenties uit.
      1. Volg het hier vermelde beeldvormingsprotocol: plakdikte 3,0 mm, FoV 240 mm, TE 82 ms, TR 1500 ms.
   7. Herhaal na het onderzoek stap 2.3.1. Selecteer in de afzonderlijke schermweergave de optie Lokale database.
   8. Selecteer de naam van de patiënt en het voltooide onderzoek. Klik op Overzetten in de linkerbovenhoek, gevolgd door Overzetten naar PACS.
   9. Laat het ondersteuningsteam weten dat het onderzoek is afgerond en breng de patiënt over uit de MRI-scannerruimte. Zodra de patiënt veilig is verwijderd, herenigt u de patiënt met een voogd.
4. Andere spinale pathologieën
   1. Als er een klinische indicatie of verdenking van een navelstrengpathologie is, voeg dan een T2 Short-Ti Inversion Recovery (STIR)-sequentie toe. Neem deze volgorde op in het bovenstaande protocol door stap 2.3.1 te herhalen.
   2. Selecteer ______- SPINE WO-reeks . Selecteer de volgorde die relevant is voor het deel van de wervelkolom dat wordt afgebeeld (d.w.z. C-SPINE WO).
   3. Selecteer in de lijst met extra sequenties die in de rechterkolom worden ingevuld de STIR-sequentie. Volg deze protocolparameters: gladde dikte 3,0 mm, FoV 280 mm, TE 58,0 ms, TR 4000 ms.
      1. Merk op dat STIR vetweefsel teniet doet, wat helpt bij weefselonderscheid. STIR heeft een betere gevoeligheid voor navelstrengpathologieën dan HASTE, wat nuttiger is voor CSF en navelstrengdifferentiatie.
   4. Herhaal stap 2.3.7-2.3.8 om de aanvullende beelden over te dragen voor interpretatie door de radioloog.

3. Evaluatie van traumatisch hersenletsel

1. Voer het aanbevolen protocol uit met een scanner van 1,5 T of 3 T. Selecteer scanners uit de lijst die beschikbaar is in Tabel 1.
2. Zorg ervoor dat sequenties van traumatisch hersenletsel (TBI) omvatten, maar niet beperkt zijn tot, axiaal vloeistofverzwakt inversieherstel (FLAIR), axiale gradiënt-echosequenties (GRE), axiale diffusiegewogen beeldvorming (DWI) - single-shot turbospin-echo en axiale en coronale HASTE.
3. Houd er rekening mee dat er onbeduidende variaties kunnen bestaan in TE, TR, matrixgrootte en gezichtsveld. Volg institutionele beeldvormingsprotocollen of de onderstaande parameters.
   1. Van belang: T2 GRE- en T2 HASTE-sequenties identificeren hoogstwaarschijnlijk traumatische pathologie.
4. Bloeding
   1. Volg de stappen 2.3.1-2.3.3 om de patiënt voor het onderzoek te selecteren. Nadat u de positionering van de patiënt als hoofd eerst in rugligging hebt geselecteerd, selecteert u onder Onderzoek de optie NEURO BRAIN.
   2. Er wordt een extra lijst met protocollen ingevuld en selecteer uit die lijst PEDS TRAUMA. Bekijk deze lijst om er zeker van te zijn dat deze de sequenties bevat die hierboven in stap 3.2 zijn vermeld.
   3. Zorg er bij vermoedelijke bloeding voor dat een radioloog de GRE-beelden interpreteert. Gebruik deze parameters voor de beste GRE-beeldvormingskwaliteit: plakdikte 4,0 mm, FoV 230 mm, TE 2,46 ms, TR 240 ms.
      OPMERKING: Deze sequentie is opmerkelijk voor verhoogde detectie van extraaxiale bloeding in vergelijking met CT-beeldvorming.
   4. Herhaal stap 2.3.7-2.3.8 om de aanvullende beelden over te dragen voor interpretatie door de radioloog.
5. Diffuse axonale beschadiging
   1. Voeg naast de GRE-sequentie een extra axiaal susceptibiliteitsgewogen beeld (SWI) toe aan de evaluatie voor diffuus axonaal letsel.
      OPMERKING: SWI-beelden zijn gevoeliger dan GRE in termen van volume en aantal gedetecteerde hemorragische laesies.
   2. Herhaal stap 3.4.1-3.4.2. Gebruik deze parameters voor de beste SWI-beeldvormingskwaliteit: plakdikte 3,0 mm, FoV 220 mm, TE 20 ms, TR 27 ms.
   3. SWI-beeldvorming kan resulteren in langere acquisitietijden in vergelijking met GRE en wordt daarom waarschijnlijk eerder verslechterd door bewegingsartefacten. Bekijk de bovenstaande rustgevende technieken om te helpen bij het verminderen van bewegingsartefacten.
6. Schedel breuken
   1. Voor vermoedelijke schedelfracturen hebben de bovenstaande sequenties weinig gevoeligheid. Voeg een MRI-sequentie van zwart bot toe aan het bovenstaande protocol.
   2. Selecteer de sequentie van het zwarte bot door terug te keren naar het tabblad Patiëntenbrowser . Selecteer op dit tabblad het Neuro Brain-protocol .
   3. Selecteer in de lijst met aanvullende protocollen die aan de linkerkant worden weergegeven PEDS-trauma gevolgd door de Black Bone-sequentie .
   4. De sequentie van zwart bot is een GRE-sequentie met kortere TE en TR en een optimale flip-hoek om zacht weefsel en bot te onderscheiden. Selecteer deze beeldvormingsprotocollen ^1,7: TE 4,20 ms, TR 8,60 ms en draaihoek van 5° onder het tabblad Routine van het scherm met onderzoekseigenschappen.
   5. CT van het hoofd is de gouden standaard voor het evalueren van schedelfracturen, zoals te zien is in figuur 1. Bespreek risico's en voordelen met voogden en bepaal de meest geschikte koers. Als de patiënt een skeletonderzoek heeft voltooid in TBI-onderzoek, onderzoek dan de röntgenfoto van de schedel voordat u met de CT van het hoofd begint.

4. Evaluatie van hydrocefalie en shunt

1. Voer het protocol uit op 1,5 T of 3 T. Beoordelingssequenties met standaard in de handel verkrijgbare hardware en software.
2. Evaluatie van de hydrocefalie
   1. Volg de stappen 2.3.1-2.3.3 om de patiënt voor het onderzoek te selecteren. Nadat u de positionering van de patiënt als hoofd eerst in rugligging hebt geselecteerd, selecteert u onder Onderzoek de optie Neuro Brain.
   2. Een extra lijst met protocollen zal worden ingevuld. Selecteer in die lijst de optie Snelle reeks.
   3. Begin het onderzoek met een localizer-sequentie met de naam AAHScout. Zorg ervoor dat deze localizer-sequentie automatisch begint aan het begin van het onderzoek.
   4. Voor evaluatie van hydrocefalie moet een TurboFLASH T1-gewogen sequentie en een HASTE T2-gewogen sequentie worden opgenomen. De TurboFLASH-sequentie is een aangepaste GRE-sequentie met kortere TE-, TR- en flip-hoeken.
      1. Gebruik voor HASTE T2 uitgevoerd op een 1,5 T de volgende aanbevolen parameters⁸: Herhalingstijd (TR) 744 ms, echotijd 104 ms, fliphoek 150°, gezichtsveld 230 mm, matrix 256 × 156, aantal acquisities 1, plakdikte 4 mm met een sprong van 1 mm en I-PAT-factor van 2.
      2. Gebruik voor HASTE T2 uitgevoerd op een 3 T de volgende aanbevolen parameters⁸: 3-Tesla: TR 358 ms, echotijd 90 ms, fliphoek 150°, gezichtsveld 220 mm, matrix 256 × 156, aantal acquisities 1, plakdikte 4 mm met een skip van 1 mm en I-PAT-factor van 2.
         OPMERKING: HASTE T2-gewichtsafbeeldingen bieden de beste beeldkwaliteit voor ventriculaire beoordeling. Als er een katheter wordt geplaatst, zijn de TurboFLASH T1-gewogen beelden beter geschikt voor kathetervisualisatie.
   5. Gebruik deze beeldvormingsprotocollen voor TurboFLASH T1-gewogen sequentie: plakdikte 4,0 mm, FoV 230 mm, TE 2,46 ms, TR 240 ms. Als u het tabblad Examen aan de linkerkant bekijkt, zorgt u ervoor dat beide sequenties zich in drie vlakken bevinden: axiaal, sagittaal en coronaal. Multiplanaire beeldvorming zorgt voor een betere visualisatie van de katheter in vergelijking met uniplanaire beeldvorming.
   6. Breng afbeeldingen over met behulp van de stappen 2.3.7-2.3.8.
3. Evaluatie van de shunt
   1. Volg het bovenstaande protocol voor evaluatie van hydrocephalus. Herhaal de beeldvormingsreeks totdat een duidelijke visualisatie van de shuntkatheter is verkregen.
      OPMERKING: Een samenvatting van aanbevolen sequenties vindt u hieronder in Tabel 1. Alleen sequenties met een hoog rendement zijn inbegrepen.

Resultaten

Evaluatie van de wervelkolom
Ryan et al. voerden een prospectieve studie uit om de haalbaarheid te bepalen van snelle MRI van de wervelkolom bij de evaluatie van syrinx bij pediatrische patiënten. Patiënten met bekende of vermoede syrinx- of Chiari-misvormingen ondergingen een snelle spinale MRI (HASTE) en standaard niet-contrasterende MR. Beelden werden blindelings beoordeeld door pediatrische neuroradiologen die de volgende resultaten maten: aan- of afwezigheid van syrinx, syrinxmeting, klonuspositie, cerebellaire tonsillaire ectopie en graad, en filumdetectie. Ze identificeerden syrinx (gevoeligheid 87,8%, specificiteit 94,7%) als deze groter was dan 2,3 mm en als de patiënt ouder was dan 1 jaar. Er was geen klinisch significant verschil tussen spinale snelle MRI en standaard spinale beeldvorming⁹. Een voorbeeld van een lumbosacrale syrinx geïdentificeerd door RS-MRI is te zien in figuur 2.

Gewirtz et al. voerden een retrospectieve kaartbeoordeling uit van patiënten die een snelle MRI van de wervelkolom ondergingen. De scans van patiënten (n = 45) werden beoordeeld en vergeleken met radiografische rapporten en klinische notities, en 47 scans werden opgenomen in de analyse. Klinische indicaties voor scan waren onder meer syrinx (n = 30) en spinale dysrafie (n = 22) evaluatie. Alle 47 scans waren interpreteerbaar en bruikbaar (n = 8 matige bewegingsartefacten). Daaropvolgende standaard MRI-vervolgscans (n = 7) werden binnen 1 jaar voltooid en er werden geen nieuwe afwijkingen gedetecteerd¹⁰.

Evaluatie van traumatisch hersenletsel
Lindberg et al. voerden een prospectieve cohortstudie uit waarbij ze RS-MRI probeerden bij kinderen <6 jaar oud die eerder een CT van het hoofd hadden. De primaire uitkomsten waren haalbaarheid en nauwkeurigheid. De haalbaarheid werd gemeten aan de hand van het voltooiingspercentage van RS-MRI en de beeldvormingstijd. De nauwkeurigheid werd gemeten aan de hand van CT en werd beoordeeld aan de hand van het vermogen van de RS-MRI om schedelfractuur, intracraniële bloeding en parenchymaal letsel te identificeren. In totaal werden 223 RS-MRI's uitgevoerd met een mediane beeldvormingstijd van 365 s. Van de 111 patiënten die werden geïdentificeerd met TBI op CT, detecteerden RS-MRI er 103 (gevoeligheid 92,8%, 95% betrouwbaarheidsinterval 86,3-96,3). RS-MRI kon 6 geïsoleerde schedelfracturen en 2 subarachnoïdale bloedingen niet detecteren. Deze bevindingen concludeerden dat RS-MRI haalbaar en nauwkeurig is ten opzichte van CT bij klinisch stabiele patiënten⁵.

Kessler et al. voerden een systematische review uit naar het gebruik van RS-MRI in de setting van pediatrisch hoofdtrauma. In totaal werden 13 artikelen geïdentificeerd en beoordeeld. Naast het hierboven genoemde Lindberg-artikel, beoordeelden ze Kralik et al., Missios et al. en Sheridan et al., die een combinatie waren van retrospectieve en prospectieve studies van multisequentie MRI. Deze vier onderzoeken concludeerden dat RS-MRI kan worden gebruikt zonder gelijktijdige beeldvormingsmodaliteiten. Aanvullende onderzoeken die alleen gebruik maakten van RS-MRI met tri-planaire T2-gewogen beeldvorming werden beoordeeld en vergeleken met gelijktijdige HCT of standaard hersen-MRI. De sensitiviteit en specificiteit van RS-MRI waren respectievelijk 100% en 97% voor de detectie van IPH, 86% en 96% voor extraaxiale bloeding, 10% en 100% voor SAB, 50% en 100% voor IVH, en 47% en 97% voor schedelfracturen. Verder bespraken Ryan et al. de verminderde gevoeligheid van RS-MRI voor schedelfracturen, waarbij ze opmerkten dat slechts 11 van de 41 fracturen werden gedetecteerd. De artikelen waarin het gebruik van de T2-sequentie werd beoordeeld, concludeerden alleen dat bij alle pathologieën de gevoeligheid voor TBI-pathologie verhoogd was bij gelijktijdig gebruik met HCT. Om de slechte detectie van schedelfracturen door RS-MRI aan te pakken, werd een artikel van Dremmen et al. beoordeeld, dat de nieuwe zwarte botsequentie omvatte tot T1-gewogen beeldvorming en vaststelde dat RS-MRI een gevoeligheid en specificiteit had van 66,7% voor gedetecteerde schedelfractuur. Van die schedelbreuken waren er 2 vals-negatieven en 2 vals-positieven. De valse positieven bleken later hechtingen te zijn en de patiëntenpopulatie die het meest door deze bevindingen werd getroffen, waren kinderen jonger dan 2 jaar. Ten slotte werd een conglomeraat van artikelen beoordeeld waarbij alleen RS-MRI werd vergeleken met gematchte cohorten die standaard beeldvorming (HCT/standaard hersen-MRI) kregen. Cohen et al. ontdekten dat er meer radiografische afwijkingen werden gevonden in de HCT-groep en dat die patiënten gemiddeld op hogere zorgniveaus werden getriageerd. Uit deze systematische review concludeerden Kessler et al. dat RS-MRI een veelbelovende optie is in vergelijking met HCT en standaard MRI, maar mogelijk minder gevoelig is voor traumatische pathologie en dat geschikte beeldvormingsmodaliteiten moeten worden gekozen in de klinische en institutionele context¹.

Ryan et al. onderzocht het vermogen van RS-MRI T2-sequenties om intracraniële bloeding te detecteren. Patiënten die zich in het kinderziekenhuis meldden met acute intracraniële bloeding op CT hadden 48 uur later een follow-up RS-MRI en de twee beeldvormingsmodaliteiten werden vergeleken. RS-MRI had een bescheiden gevoeligheid om subdurale en epidurale bloedingen te detecteren bij afwezigheid van eerdere CT; de gevoeligheid varieerde van 61%-74%, maar nam toe tot 80%-86% met de beoordeling van de eerdere CT. De toevoeging van GRE-sequenties aan standaard T2-sequenties verhoogde de gevoeligheid van het detecteren van subarachnoïdale bloeding van 10%-25% tot 71%-93%. Ryan et al. voegde eraan toe dat RS-MRI met GRE het meest gevoelig is voor het detecteren van intracraniële bloedingen wanneer eerdere CT beschikbaar is en niet geschikt is om CT te vervangen in de eerste evaluatie⁶. Een T2-haast van RS-MRI met een rechter extraaxiale bloeding langs de rechter cerebrale convexiteit wordt getoond in figuur 3.

Hydrocefalie en shuntevaluatie
Een retrospectieve kaartbeoordeling uitgevoerd door O'Neill et al. omvatte patiënten die RS-MRI ondergingen en vergeleek dat met eerdere HCT. De mediane leeftijd was 1,3 jaar. Patiënten ondergingen gemiddeld 2,38 RS-MRI en 10,1 HCT's. Alle RS-MRI's werden beoordeeld door een radioloog en een geblindeerde neurochirurg, en de beeldkwaliteit en kathetervisualisatie werden beoordeeld. Secundaire uitkomsten waren de hoeveelheid beweging, artefact en ventriculaire grootte. De radioloog beoordeelde 51,2% van de RS-MRI's als een uitstekende beeldvormingskwaliteit, vergeleken met de 76,5% die door de neurochirurg werd beoordeeld. Verder waren er verschillen in de visualisatie van de katheter door radiologen (24,4%) in vergelijking met neurochirurgen (42,9%), en visualisatie was het meest problematisch in de setting van kleine ventrikels. Er werd geconcludeerd dat axiale RS-MRI een goede visualisatie van de ventriculaire anatomie biedt met het risico op mogelijk klepfalen¹¹. Een voorbeeld hiervan is te zien in Figuur 4, die een sagittaal beeld van een shuntkatheter toont (Figuur 4A) en een axiaal beeld van ventriculomegalie (Figuur 4B).

Yue et al. voerden een retrospectieve kaartbeoordeling op twee locaties uit om RS MRI versus niet-contrast-CT te vergelijken bij de evaluatie van shuntstoring van pediatrische patiënten die zich op de SEH presenteerden. Shuntstoring werd gedefinieerd als noodzakelijke neurochirurgische shuntrevisie binnen 30 dagen na de eerste beeldvorming. Er werden 997 scans gebruikt in de analyse (RS-MRI = 724, CT = 273). Er waren in totaal 235 shuntrevisies (RS-MRI = 188, CT= 47). De gevoeligheid voor het detecteren van shuntstoring in de RS-MRI-groep was 58,5% (95% BI 51,1%-65,6%) en de specificiteit was 93,3% (95% BI 90,8%-95,3%). In de CT-groep was de gevoeligheid om shuntstoring te detecteren 53,2% (95% BI 38,1%-67,9%) en de specificiteit 95,6% (95% BI 92%-97,9%). Er werd vastgesteld dat er geen statistisch significant verschil was tussen sensitiviteit (p=0,51) of specificiteit (p=0,23)¹².

Boyle et al. voerden een single-center retrospectieve kaartbeoordeling uit van pediatrische patiënten die zich op de kinderhulp van Boston presenteerden met zorgen over shuntstoring om de diagnostische nauwkeurigheid te bepalen tussen snelle craniale MRI en CT om ventriculaire shuntstoring te diagnosticeren. Shuntstoring werd gedefinieerd als de noodzaak van chirurgische ingreep als gevolg van mechanische veranderingen in de shuntstroom binnen 72 uur na de eerste ED-evaluatie. De non-inferioriteitstest van de nauwkeurigheid van snelle craniale CT voor het diagnosticeren van shuntstoringen, met een non-inferioriteitsmarge van 10%, werd gebruikt als primaire analyse. In totaal werden 698 SEH-bezoeken in de analyse opgenomen (tussen 286 patiënten), waarvan patiënten snelle craniale MRI-scans (n = 362) en CT-scans (n = 336) kregen. SEH-bezoeken (n = 140) resulteerden in shuntrevisie. De nauwkeurigheid van RS-MRI was vergelijkbaar met die van CT-scans voor het diagnosticeren van ventriculaire shuntstoring (81,8% MRI vs. 82,4% CT), met een toename van het RS-MRI-gebruik gedurende de onderzoeksperiode. Neurochirurgisch behandelen en neuroimaging-modaliteit waren positief gecorreleerd (χ² = 93,9, P < 0,001)¹³.

Boyle en Nigrovic hebben de literatuur beoordeeld om de verschillende neuroimaging-modaliteiten te vergelijken die worden gebruikt om shuntstoring bij pediatrische patiënten in de opkomende setting te diagnosticeren. Een overzicht van de literatuur concludeert dat snelle craniale MRI een alternatieve niet-inferieure modaliteit is in vergelijking met CT bij het diagnosticeren van shuntrevisie bij kinderen¹⁴. Tabel 2 geeft een samenvatting van de representatieve resultaten en hun conclusies 1,5,6,9,10,11,12,13,14.

Figuur 1: CT van het hoofd voor het evalueren van schedelfracturen. Deze afbeelding toont de gouden standaard Head CT. Er is een linker pariëtale fractuur van 0,40 cm te zien. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Figuur 2: T2 spinale beeldvorming met syrinx. De afbeelding toont een lumbosacrale syrinx die wordt geïdentificeerd door RS-MRI. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Figuur 3: TBI-bevindingen van RS-MRI. De afbeelding is een T2 Haste van RS-MRI met een rechter extraaxiale bloeding langs de rechter cerebrale convexiteit. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Figuur 4: RS-MRI T2 HASTE voor shuntevaluatie en ventriculomegalie. (A) Een T2 HASTE-sequentie die een sagittaal beeld van een shuntkatheter laat zien. (B) Een axiaal T2 HASTE-beeld dat ventriculomegalie laat zien. Klik hier om een grotere versie van deze figuur te bekijken.

Tabel 1: Samenvatting van RS-MRI-sequenties voor CZS-pathologie. De tabel geeft een samenvatting van de aanbevolen MRI-sequenties uit de gecombineerde protocollen hierboven. BB= zwart bot Klik hier om deze tabel te downloaden.

Tabel 2: Samenvatting van de representatieve resultaten. De tabel geeft een samenvatting van de representatieve resultaten, met vermelding van het onderzoekstype, vergelijkende sequenties, gevoeligheid en specificiteit, en conclusies. Klik hier om deze tabel te downloaden.

Discussie

RS-MRI biedt een alternatief diagnostisch hulpmiddel voor beeldvorming bij pediatrische patiënten. RS-MRI maakt gebruik van T2-gewogen sequenties om schedel- en spinale pathologieën te visualiseren, met snellere scantijden dan traditionele neuroimaging-modaliteiten.

Door middel van een literatuuronderzoek en observatie hebben we een protocol ontwikkeld voor het gebruik van RS-MRI. We ontdekten dat de sequenties die het meest relevant waren voor het diagnosticeren van spinale pathologieën T2 HASTE en STIR waren. Bovendien hadden T2 GRE en HASTE de meeste kans om traumatische pathologie te identificeren. Ten slotte bood T2 HASTE de beste beeldkwaliteit voor ventriculaire beoordeling bij hydrocefalie, terwijl TurboFLASH T1-gewogen beelden beter geschikt zijn voor kathetervisualisatie. De T2 HASTE-sequentie was cruciaal voor het diagnosticeren van alle hierboven besproken pathologieën. Verminderde blootstelling aan ioniserende straling en sedatie zijn belangrijke voordelen van RS-MRI, maar actievere patiënten kunnen sedatie nodig hebben, waardoor sommige van deze voordelen worden verminderd. In dit protocol bespreken we verschillende rustgevende technieken om bewegingsartefacten bij actieve patiënten te verminderen. Verder vergeleken we het gebruik van RS-MRI met traditionele beeldvormingsmodaliteiten en ontdekten dat RS-MRI vergelijkbaar was met traditionele beeldvormingsmodaliteiten bij het diagnosticeren van shuntstoringen, syrinx en extraaxiale bloeding. Hoewel vergelijkbaar, belemmeren klinische en logistieke beperkingen de implementatie van RS-MRI, die we hieronder schetsen.

Het meeste onderzoek in deze sector wordt gedaan door middel van retrospectieve kaartbeoordeling. Retrospectieve grafiekbeoordelingen zijn vatbaar voor vooringenomenheid, waaronder herinnering, verkeerde classificatie en steekproefbias. Aangezien gegevens werden verkregen door middel van retrospectieve beoordeling van de kaart, was de beoordeling van de resultaten afhankelijk van documentatie door zorgverleners, beeldvormingsinterpretaties en de klinische mening van de beoordelaar. Hoewel er inspanningen worden geleverd om deze vertekening te verminderen, zijn de bevindingen van retrospectieve kaartbeoordelingen specifiek voor de bestudeerde populatie en zijn ze mogelijk niet generaliseerbaar naar patiënten die klinisch worden aangetroffen.

O'Neill et al. bespraken de kosten als een mogelijke barrière voor de klinische implementatie van RS-MRI. Ze bespraken dat de technische en professionele kosten voor RS-MRI respectievelijk $ 1800 en $ 170 bedroegen, en die voor een CT van het hoofd $ 1200 en $ 123, en concludeerden dat RS-MRI $ 647 duurder was per beeldvormingssessie⁹. Hoewel de kosten per instelling kunnen verschillen, kunnen de hogere kosten van RS-MRI het gebruik ervan in instellingen met middelen onevenredig bevoordelen, waardoor de verschillen in de gezondheidszorg verder worden vergroot.

In de bovenstaande paragraaf wordt opgemerkt dat RS-MRI hogere professionele tarieven heeft. Dit is ondergeschikt aan de verhoogde training die nodig is om RS-MRI's uit te voeren, vooral binnen de pediatrische populatie. Met recente personeelscrises zijn ziekenhuizen mogelijk niet uitgerust om mensen goed te bemannen en op te leiden om RS-MRI toe te dienen. Verder is er geen gestandaardiseerd protocol voor RS-MRI, wat een extra barrière vormt voor het opleiden van nieuwe of onervaren stralingstechnologen.

Yue et al. bespreken de langere acquisitietijden voor RS-MRI en merken op dat de geschatte beeldvormingstijd voor niet-contrasterende hersen-CT 5-10 s is, vergeleken met de geschatte beeldvormingstijd van 3-5 minuten voor RS-MRI. De RS-MRI-onderzoekstijd wordt geschat op 45 s per vlak, met behulp van axiale, sagittale en coronale beeldvormingsvlakken¹³. Hoewel de acquisitietijden kunnen variëren en de vertragingen multifactorieel kunnen zijn, kunnen de langere acquisitietijden een risico vormen voor hemodynamisch onstabiele patiënten.

Een bekend gevolg van RS-MRI's zijn bewegingsartefacten die resulteren in beeldvorming van slechte kwaliteit die leidt tot een niet-overtuigende interpretatie. Slechte beeldkwaliteit secundair aan bewegingsartefacten kan een follow-up CT of MRI vereisen. Dit kan het diagnostische onderzoek verlengen en resulteren in een verhoogde blootstelling aan straling en sedatie bij pediatrische patiënten, waardoor de gesuggereerde voordelen van RS-MRI teniet worden gedaan. Integrated Parallel Acquisition Techniques (iPAT) en andere compenserende technologieën worden ontwikkeld om bewegingsartefacten en beeldvisualisatie te verbeteren, maar dit kan nog steeds worden beschouwd als een beperking van het klinische gebruik ervan.

Specifiek voor trauma kan RS-MRI structurele en migratieafwijkingen missen, en hoewel niet klinisch significant, kan het nodig zijn voor traumaonderzoek en het bepalen van chroniciteit. Bovendien heeft RS-MRI een lage gevoeligheid en specificiteit voor het detecteren van schedelfracturen. De sequentie van zwart bot is toegevoegd aan RS-MRI om de gevoeligheid te verhogen, maar in vergelijking met HCT heeft zwart bot opmerkelijke valse negatieven en valse positieven ^1,7. Deze onnauwkeurigheden kunnen de klinische beoordeling van de aanbieders vertekenen.

We belichten een protocol voor het gebruik van RS-MRI voor de evaluatie van de wervelkolom, TBI en hydrocefalie, ontwikkeld door literatuuronderzoek en observatie, en concluderen dat T2 HASTE het meest gevoelig is voor alle pathologieën. Hoewel RS-MRI het extra voordeel biedt van verminderde blootstelling aan straling en verminderde sedatie bij pediatrische patiënten, zijn er praktische beperkingen en barrières voor de volledige overgang van RS-MRI in de klinische setting.

Materialen

Lijst van materialen gebruikt in dit artikel

Naam	Bedrijf	Catalogusnummer	Opmerkingen
Alarm bell	Siemens	https://www.siemens.com/global/en/products/buildings/fire-safety/evacuation/notification-ul.html
Brain and spine coils	Siemens	https://www.siemens-healthineers.com/magnetic-resonance-imaging
Consent form to be filled out by parents or guardian	Local Health System	N/A
Ear plugs	3M Classic Ear Plugs	https://www.3m.com/3M/en_US/p/?Ntt=classic+ear+plugs
Ferroguard Metal Detector	Metrasens	https://www.metrasens.com/solution/ferroguard-assure/
Immobilization restraints	Siemens	https://www.siemens-healthineers.com/magnetic-resonance-imaging
Landmarkers, laser markers, or touch sensors	Siemens	https://www.siemens-healthineers.com/magnetic-resonance-imaging
MR power cut-off	Siemens	https://www.siemens-healthineers.com/magnetic-resonance-imaging
MR quench button	Siemens	https://www.siemens-healthineers.com/magnetic-resonance-imaging
MRI scanner	Magnetom Avanto	https://www.siemens-healthineers.com/en-us/magnetic-resonance-imaging/0-35-to-1-5t-mri-scanner/magnetom-avanto	Andere merken: Discovery 750, HDXT Signa scanners, GE Healthcare,, Aera en Skyra, Siemens, Erlangen, en Duitsland
Radiologic technologist	Local Health System	N/A
Radiologist	Local Health System	N/A
Standard MRI hardware and software	NUMARIS	Versie 4
Support pads and pillows	Medline	www.medline.com	Alternatief: Quality electrodynamics