Wykorzystanie rezonansu magnetycznego 23Na do pomiaru sodu w tkankach mięśniowych

Streszczenie

Ten film demonstruje ilościowe oznaczanie zawartości sodu w tkankach ludzkich za pomocą rezonansu magnetycznego sodu (²³Na-MRI). Dolna część nogi pacjenta jest umieszczana w cewce o częstotliwości radiowej (RF) urządzenia i wykonywana jest trójwymiarowa sekwencja echa gradientowego. Wielojądrowe obrazy MRI są generowane przy użyciu jąder wodoru i sodu w celu ilościowego określenia poziomów sodu w różnych tkankach.

Protokół

Wszystkie procedury z udziałem ludzi zostały przeprowadzone zgodnie z instytucjonalnymi, krajowymi i międzynarodowymi wytycznymi dotyczącymi dobrobytu ludzi i zostały sprawdzone przez lokalną komisję rewizyjną instytucji.

1. Przygotowanie uchwytu fantomowego

1. Cztery wzorcowe roztwory sodu, w tym wodny roztwór NaCl w fizjologicznym zakresie zawartości sodu w tkankach obwodowych 10-40 mmol/L, są osadzone w platformie w cewce.

2. Badanie MRI

Kwantyfikacja zawartości Na⁺ w okolicy połowy łydki jest mierzona za pomocą badania MRI na skanerze MR 3.0 T (Philips Healthcare, Cleveland, OH, USA) i jednokrotnie dostrojonej kwadraturowej cewki sodowej tylko do odbioru (Rapid Biomedical GmbH, Rimpar, Niemcy).

1. Ułóż uczestnika w pozycji leżącej na stole pacjenta do rezonansu magnetycznego.
2. W celu zobrazowania łydki w środkowej części mięśnia brzuchatego łydki umieść uchwyt fantomu w cewce RF i oprzyj lewą dolną nogę na uchwycie fantomu przed zamknięciem górnej połowy cewki RF.
3. Użyj trójwymiarowej sekwencji gradient-echo w następujący sposób.
4. Pole widzenia = 192 × 192 mm², uzyskany rozmiar matrycy = 64 × 64 i grubość warstwy = 30 mm. Czas powtarzania (TR) i czas echa (TE) wynoszący 130/0,99 milisekundy jest preferowany w celu zmniejszenia błędu wynikającego z efektów szczątkowego sygnału T1.
5. Uzyskuj obrazy tłuszczu i wody za pomocą protokołu mDixon, z dopasowaniem pola widzenia (FOV) i rozmiaru matrycy do trójwymiarowej sekwencji gradientu echa.
6. Czas akwizycji obrazu sodu wynosi około 15 minut.
7. Całkowite wielojądrowe badanie MRI kończyny dolnej trwa około 30 minut.

3. Analiza obrazu

1. Zmierzyć średnie natężenie sygnału w wzorcowych roztworach sodu.
2. Skalibruj wielkość intensywności sygnału sodu do standardowych stężeń sodu w przeliczeniu na woksel
.
3. Wykonaj ilościową mapę sodu i dopasuj rozmiar matrycy obrazów mDixona tłuszcz/woda.
4. Podziel każdy obszar zainteresowania za pomocą obrazu wody z mDixon, w tym zewnętrzne i wewnętrzne granice skóry, całkowite mięśnie, kości, naczynia krwionośne i tkankę podtłuszczową (SAT).
5. Podziel obszar skóry na segmenty dalej w tylnym półobwodzie skóry.
6. Usuń woksele w kościach i naczyniach krwionośnych.
7. Wskaźniki ilościowe obejmują sód w skórze (mM / L), sód SAT (m / L), sód w mięśniach (m / L), obwód (cm), objętość SAT (mm²), objętość mięśni (mm²), stosunek tłuszczu do wody i frakcję sygnału tłuszczu.