Subskrypcja JoVE jest wymagana do oglądania tego materiału. Zaloguj się lub rozpocznij bezpłatny okres próbny.

Artykuł metodologiczny

Rezonans magnetyczny stwardnienia rozsianego przy 7,0 Tesli

10.1K wyświetleń

⸱

DOI:

10.3791/62142

⸱

19 lutego 2021

 ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  ,  , 
1Berlin Ultrahigh Field Facility (B.U.F.F.), Max Delbrück Center for Molecular Medicine in the Helmholtz Association, 2Experimental and Clinical Research Center, Max Delbrueck Center for Molecular Medicine and Charité – Universitätsmedizin Berlin, corporate member of Freie Universität Berlin, Humboldt-Universität zu Berlin, and Berlin Institute of Health, 3NeuroCure Clinical Research Center, Charité – Universitätsmedizin Berlin, corporate member of Freie Universität Berlin, Humboldt-Universität zu Berlin, and Berlin Institute of Health, 4Department of Neurology, Charité – Universitätsmedizin Berlin, corporate member of Freie Universität Berlin, Humboldt-Universität zu Berlin, and Berlin Institute of Health, 5The Swedish National 7T Facility, Lund University Bioimaging Center, Lund University, 6Department of Radiography, Medical University of Lublin, 7ECOTECH-COMPLEX, Maria Curie-Skłodowska University, 8MRI.TOOLS GmbH, 9Berlin School of Mind and Brain, Humboldt-Universität zu Berlin

* These authors contributed equally

W tym artykule

Podsumowanie

Tutaj prezentujemy protokół pozyskiwania obrazów rezonansu magnetycznego (MR) mózgów pacjentów ze stwardnieniem rozsianym (SM) przy 7,0 Tesli. Protokół obejmuje przygotowanie konfiguracji, w tym cewek o częstotliwości radiowej, ustandaryzowane procedury wywiadu z pacjentami ze stwardnieniem rozsianym, pozycjonowanie obiektu w skanerze MR i akwizycję danych MR.

Streszczenie

Ogólnym celem tego artykułu jest zademonstrowanie najnowocześniejszego protokołu rezonansu magnetycznego (MR) ultrawysokiego pola (UHF) mózgu przy ciśnieniu 7,0 Tesla u pacjentów ze stwardnieniem rozsianym (SM). Stwardnienie rozsiane jest przewlekłą chorobą zapalną, demielinizacyjną, neurodegeneracyjną, która charakteryzuje się zmianami w istocie białej i szarej. Wykrywanie przestrzennie i czasowo rozsianych zmian T2-hyperintense za pomocą rezonansu magnetycznego przy 1,5 T i 3 T stanowi kluczowe narzędzie diagnostyczne w praktyce klinicznej w celu ustalenia dokładnej diagnozy SM w oparciu o aktualną wersję kryteriów McDonalda z 2017 roku. Jednak odróżnienie zmian w stwardnieniu rozsianym od zmian w istocie białej mózgu innego pochodzenia może czasami być trudne ze względu na ich morfologię przypominającą morfologię przy niższych natężeniach pola magnetycznego (zwykle 3 T). Ultrawysokie pole rezonansu magnetycznego (UHF-MR) korzysta ze zwiększonego stosunku sygnału do szumu i ulepszonej rozdzielczości przestrzennej, co jest kluczem do doskonałego obrazowania w celu dokładniejszego i ostatecznego diagnozowania subtelnych zmian. W związku z tym rezonans magnetyczny przy 7,0 T wykazał zachęcające wyniki w przezwyciężaniu wyzwań związanych z diagnostyką różnicową stwardnienia rozsianego poprzez dostarczenie specyficznych dla stwardnienia rozsianego markerów neuroobrazowania (np. objaw żyły centralnej, hipointensywne struktury brzegowe i różnicowanie zmian w istocie szarej stwardnienia rozsianego). Te i inne markery można zidentyfikować na podstawie innych kontrastów MR innych niż T1 iT2 (T2*, faza, dyfuzja) i znacznie poprawiają różnicowanie zmian w SM od zmian występujących w innych stanach neurozapalnych, takich jak zapalenie nerwu wzrokowego i rdzenia kręgowego oraz zespół Susaca. W tym artykule opisujemy nasze obecne podejście techniczne do badania zmian w istocie białej i szarej mózgu u pacjentów ze stwardnieniem rozsianym przy stwardnieniu rozsianym przy 7,0 T przy użyciu różnych metod pozyskiwania MR. Aktualny protokół obejmuje przygotowanie zestawu MR, w tym cewek o częstotliwości radiowej dostosowanych do UHF-MR, standaryzowane badania przesiewowe, procedury bezpieczeństwa i wywiadu z pacjentami ze stwardnieniem rozsianym, pozycjonowanie pacjenta w skanerze MR oraz nabycie dedykowanych skanów mózgu dostosowanych do badania SM.

Wprowadzenie

Stwardnienie rozsiane (SM) jest najczęstszą przewlekłą chorobą zapalną i demielinizacyjną ośrodkowego układu nerwowego (OUN), która powoduje wyraźną niepełnosprawność neurologiczną u młodszych dorosłych i prowadzi do długotrwałej niepełnosprawności1,2. Patologicznym znakiem rozpoznawczym stwardnienia rozsianego jest nagromadzenie zmian demielinizacyjnych, które występują w istocie szarej i białej mózgu, a także rozlana neurodegeneracja w całym mózgu, nawet w normalnie wyglądającej istocie białej (NAWM)3,4. Patologia stwardnienia rozsianego sugeruje, że stan zapalny prowadzi do uszkodzenia tkanek na wszystkich etapach choroby, nawet w postępujących stadiach choroby5. Pierwszym objawom klinicznym stwardnienia rozsianego często towarzyszą odwracalne epizody deficytów neurologicznych i określa się je mianem klinicznie izolowanego zespołu (CIS), gdy sugerują one tylko stwardnienie rozsiane6,7. W przypadku braku jednoznacznego CIS, należy zachować ostrożność przy stawianiu diagnozy SM: diagnoza powinna zostać potwierdzona przez obserwację, a rozpoczęcie długoterminowych terapii modyfikujących przebieg choroby powinno zostać odroczone w oczekiwaniu na dodatkowe dowody8.

Rezonans magnetyczny (MRI) jest niezbędnym narzędziem w diagnozowaniu stwardnienia rozsianego i monitorowaniu postępu choroby9,10,11. Rezonans magnetyczny przy natężeniu pola magnetycznego 1,5 T i 3 T stanowi obecnie kluczowe narzędzie diagnostyczne w praktyce klinicznej do wykrywania hiperintensywnych zmian zależnych od relaksacji spinowo-spinowej (T2) i ustalania dokładnej diagnozy stwardnienia rozsianego w oparciu o aktualną wersję kryteriów McDonalda z 2017 r. < klasa sup = "xref">8. Kryteria diagnostyczne dla SM podkreślają potrzebę wykazania rozprzestrzeniania się zmian w czasie i przestrzeni oraz wykluczenia alternatywnych diagnoz8,12. Rezonans magnetyczny z kontrastem jest jedyną metodą oceny ostrej choroby i ostrego stanu zapalnego8, ale rosnące obawy dotyczące potencjalnego długoterminowego odkładania się gadolinu w mózgu mogą potencjalnie ograniczyć zastosowanie kontrastu jako ważnego narzędzia diagnostycznego13,14,17. Ponadto odróżnienie zmian w stwardnieniu rozsianym od zmian w istocie białej mózgu innego pochodzenia może czasami być trudne ze względu na ich morfologię przypominającą morfologię przy niższych natężeniach pola magnetycznego.

Chociaż MRI jest z pewnością najlepszym narzędziem diagnostycznym dla pacjentów ze stwardnieniem rozsianym, badania i protokoły MR powinny być zgodne z wytycznymi grupy Rezonansu Magnetycznego w grupie SM (MAGNIMS) w Europie18,19 lub Konsorcjum Centrów Stwardnienia Rozsianego (CMSC) w Ameryce Północnej20 do diagnozy, rokowania i monitorowania pacjentów ze stwardnieniem rozsianym. Kluczowe znaczenie mają również ustandaryzowane badania kontroli jakości zgodne z najnowszymi wytycznymi w różnych szpitalach i krajach21.

Protokoły MRI dostosowane do diagnozowania SM i monitorowania postępu choroby obejmują wiele kontrastów MRI, w tym kontrast regulowany przez czas relaksacji podłużnej T1, czas relaksacji spin-spin T2, efektywny czas relaksacji spin-spin T2*, oraz obrazowanie ważone dyfuzją (DWI)22. Inicjatywy harmonizacyjne dostarczyły raportów konsensusu dotyczących MRI w stwardnieniu rozsianym, aby przejść na ustandaryzowane protokoły, które ułatwiają translację kliniczną i porównywanie danych między ośrodkami23,24,25. Obrazowanie T2-zależne jest dobrze znane i często stosowane w praktyce klinicznej do identyfikacji zmian w istocie białej (WM), które charakteryzują się hiperintensywnym wyglądem26,27. Chociaż jest to ważne kryterium diagnostyczne dla MS28, obciążenie zmianami WM tylko słabo koreluje z niepełnosprawnością kliniczną, ze względu na brak swoistości dla ciężkości zmiany i leżącej u jej podstaw patofizjologii26,27,29. Ta obserwacja zainspirowała badania nad parametrycznym mapowaniem czasu relaksacji poprzecznej T2 30. Obrazowanie T2* zależne staje się coraz ważniejsze w obrazowaniu stwardnienia rozsianego. Znak żyły centralnej w MRI ważonym T2* jest uważany za specyficzny marker obrazowania zmian chorobowych SM27,31,32,33. T2* jest wrażliwy na osadzanie się żelaza34,35, co może odnosić się do czasu trwania choroby, aktywności i ciężkości36,37,38. Stwierdzono również, że T2* odzwierciedla zmiany w tkance mózgowej u pacjentów z niewielkimi deficytami i wczesnym stwardnieniem rozsianym, a tym samym może stać się narzędziem do oceny rozwoju stwardnienia rozsianego już na wczesnym etapie39,40.

Ulepszenia w technologii MRI obiecują lepiej identyfikować zmiany w OUN u pacjentów ze stwardnieniem rozsianym i dostarczyć klinicystom lepszego przewodnika, aby zwiększyć dokładność i szybkość diagnozy SM11. Rezonans magnetyczny o ultrawysokim polu (UHF, B0≥7,0 T) korzysta ze wzrostu stosunku sygnału do szumu (SNR), który można zainwestować w poprawę rozdzielczości przestrzennej lub czasowej, co jest kluczem do doskonałego obrazowania w celu uzyskania dokładniejszej i ostatecznej diagnozy41,42. Niejednorodności pola transmisyjnego (B1+), które są niekorzystnym atrybutem 1H częstotliwości radiowej używanej przy ultrawysokich polach magnetycznych43 skorzystałyby na transmisji wielokanałowej przy użyciu cewek RF z transmisją równoległą (pTx) i podejść do projektowania impulsów RF, które zwiększają jednorodność B1+, a tym samym ułatwiają równomierne pokrycie klasy mózg44.

Wraz z pojawieniem się 7.0 T MRI, uzyskaliśmy więcej wglądu w choroby demielinizacyjne, takie jak stwardnienie rozsiane, w odniesieniu do zwiększonej czułości i swoistości wykrywania zmian, identyfikacji centralnego znaku żyły, wzmocnienia opon mózgowo-rdzeniowych, a nawet w odniesieniu do zmian metabolicznych45. Badania histopatologiczne wykazały, że zmiany w stwardnieniu rozsianym tworzą się wokół żył i żyłek46. Rozkład zmian okołożylnych (objaw żyły centralnej) można zidentyfikować za pomocą MRI ważonego T2*46,47,48 przy 3,0 T lub 1,5 T, ale najlepiej można go zidentyfikować za pomocą UHF-MRI przy 7,0 T49,50,51,52. Poza objawem żyły centralnej, UHF-MRI przy 7,0 T poprawił lub odkrył markery specyficzne dla SM, takie jak hipointensywne struktury brzegów i zróżnicowanie zmian w istocie szarej SM53,54,55,56. Lepsze rozgraniczenie tych markerów za pomocą UHF-MRI daje nadzieję na przezwyciężenie niektórych wyzwań związanych z różnicowaniem zmian w stwardnieniu rozsianym od tych występujących w innych stanach neurozapalnych, takich jak zespół Susaca53 i zapalenie nerwu wzrokowego54, jednocześnie identyfikując wspólne mechanizmy patogenetyczne w innych stanach lub wariantach SM, takich jak stwardnienie koncentryczne Baló57, 58.

Uznając wyzwania i możliwości UHF-MRI do wykrywania i różnicowania zmian w stwardnieniu rozsianym, ten artykuł opisuje nasze obecne techniczne podejście do badania zmian w istocie białej i szarej mózgu u pacjentów ze stwardnieniem rozsianym przy 7,0 T przy użyciu różnych technik obrazowania. Aktualny protokół obejmuje przygotowanie zestawu MR, w tym cewek o częstotliwości radiowej (RF) dostosowanych do UHF-MR, standaryzowane badania przesiewowe, procedury bezpieczeństwa i wywiadu z pacjentami ze stwardnieniem rozsianym, ułożenie pacjenta w skanerze MR oraz akwizycję skanów mózgu dedykowanych dla SM. Artykuł ma na celu poprowadzenie ekspertów w dziedzinie obrazowania, badaczy podstawowych, naukowców klinicznych, badaczy translacyjnych i technologów na wszystkich poziomach doświadczenia i wiedzy, od stażystów po zaawansowanych użytkowników i ekspertów ds. aplikacji, w dziedzinie UHF-MRI u pacjentów ze stwardnieniem rozsianym, z ostatecznym celem synergicznego połączenia rozwoju technologii i zastosowań klinicznych w różnych dziedzinach.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Protokół

Ten protokół dotyczy badań, które zostały zatwierdzone przez komisję etyczną Charité - Universitätsmedizin Berlin (numer zgody: EA1/222/17, 2018/01/08) oraz Wydział Ochrony Danych i Ładu Korporacyjnego Charité - Universitätsmedizin Berlin. Świadoma zgoda została uzyskana od wszystkich uczestników przed włączeniem do badania.

1. Tematy

UWAGA: Rekrutacja pacjentów ze stwardnieniem rozsianym zwykle odbywa się na kilka dni do kilku tygodni przed badaniem MR w temperaturze 7,0 T.

  1. Rekrutacja pacjentów ze stwardnieniem rozsianym przez neurologów z przychodni na podstawie kryteriów włączenia (w zależności od pytania neuroimmunologicznego) i kryteriów wykluczenia (w tym np. wszczepialnych wyrobów medycznych, takich jak pompy insulinowe lub rozruszniki serca lub ciąża).
  2. Podczas wizyty ambulatoryjnej należy przekazać pacjentom ze stwardnieniem rozsianym krótkie podsumowanie badania MR przy 7,0 T, a także wyjaśnienie środków bezpieczeństwa związanych z badaniem MR 7,0 T.
    1. Chociaż należy podjąć środki ostrożności, szczególnie przy 7,0 T, a lista przeciwwskazań (np. Tabela 1) powinna być dostępna dla wszystkich, należy być dobrze poinformowanym o nowych spostrzeżeniach na temat kwestii bezpieczeństwa i procesów decyzyjnych, szczególnie w przypadku szerokiej gamy dostępnych implantów, pochodzących z wiarygodnych źródeł literaturowych59,60,61,62,63. Międzynarodowe Towarzystwo Rezonansu Magnetycznego w Medycynie (ISMRM) oraz Towarzystwo Radiologów i Technologów MR (SMRT) udostępniają wytyczne dotyczące strategii i standardów bezpieczeństwa MR dla implantów i urządzeń 64.
    2. Wraz z inspektorem ds. zdrowia, bezpieczeństwa i personelu medycznego należy być dobrze poinformowanym o możliwych zagrożeniach, środkach ostrożności i dostępnych rozwiązaniach. Kluczowym czynnikiem jest rodzaj lokalnej cewki RF używanej do badania, a także położenie i typ implantu59.
    3. Dokonaj oceny ryzyka i korzyści, która jest zgodna z lokalnymi względami etycznymi63 w przypadku osób z implantami, urządzeniami lub tatuażami i rozważ utracone korzyści, gdy ograniczenia są zbyt konserwatywne.
  3. Umów się na badanie przy skanerze MR 7.0 T na tydzień przed badaniami MR. Skontaktuj się z pacjentami mającymi problemy z poruszaniem się lub odwiedzającymi z innego miasta wcześniej. Równolegle z wyznaczeniem terminu należy przekazać uczestnikom ważne informacje za pośrednictwem poczty elektronicznej: obejmuje to dokumenty i formularze świadomej zgody, a także informacje dotyczące bezpieczeństwa, w tym listę przeciwwskazań (Tabela 1). Służy to jako przygotowanie do dyskusji omówionej w krokach od 1.9 do 1.14.
  4. Po wpuszczeniu osoby do budynku lub jednostki UHF-MR i potwierdzeniu identyfikacji, oceń jej świadomość potencjalnych zagrożeń związanych z polami magnetycznymi UHF. Szczególna uwaga jest konieczna w przypadku implantów biernie prowadzących oraz w przypadku wszczepialnych wyrobów medycznych (np. rozruszników serca i pomp insulinowych).
  5. Zażądać, aby każdy uczestnik wypełnił formularz potwierdzający wymagania bezpieczeństwa dotyczące wejścia do strefy 5 Gauss (0,5 mT), która jest uważana za "bezpieczny" poziom narażenia na statyczne pole magnetyczne dla ogółu społeczeństwa. Ta strefa bezpieczeństwa na obwodzie głównego magnesu skanera MR jest określona przez odległość, przy której rozproszone pole magnetyczne jest równoważne 5 Gaussom. Linia 5 Gaussa jest często podświetlana na podłodze. Ze względu na duży zasięg pola magnetycznego rozproszonego pasywnie ekranowanego skanera MR 7,0 T w naszym przypadku, do określenia strefy bezpieczeństwa należy użyć zewnętrznych ścian budynku, a nie linii 5 Gaussa.
    UWAGA: W czasie, gdy powstało to nagranie, świat przechodził pandemię koronawirusa w 2020 roku i każdy badany musiał przestrzegać odpowiednich wytycznych, które obejmowały zasadę dystansu 1,5 m, ochronę ust i nosa oraz dezynfekcję rąk.
  6. Poinformuj badanych o dostępności szafek w pobliżu wejścia do budynku MR, w których mogą bezpiecznie schować swoje wartościowe przedmioty. Poinformuj uczestników, że niektóre z ich rzeczy osobistych (zegarki mechaniczne, karty bankowe z paskami magnetycznymi) stanowią potencjalne zagrożenie bezpieczeństwa i/lub mogą ulec uszkodzeniu, gdy znajdą się w pobliżu magnesów po pewnym czasie.
  7. Towarzysz pacjentowi w pomieszczeniu przygotowawczym, gdzie pacjent zostanie zbadany przez lekarza, neurologa lub pielęgniarkę prowadzącą badanie.
  8. Zapytanie o stan zdrowia i przyjmowanie leków. Dokument w formie opisu przypadku (CRF).
  9. Przed przystąpieniem do jakichkolwiek czynności dochodzeniowych należy zapytać o potencjalne przeciwwskazania do rezonansu magnetycznego (ciąża, wszystkie potencjalne wcześniejsze operacje z potencjalnymi ciałami obcymi, wcześniejsze urazy metalowymi przedmiotami, kolczyki, tatuaże, aparaty słuchowe, klaustrofobia, problemy mięśniowo-szkieletowe, bierne lub aktywne prowadzenie implantów, w tym implantów dentystycznych, urządzeń medycznych, takich jak rozruszniki serca i pompy insulinowe).
  10. Omów szczegóły dotyczące tła i celów badania (informacje przesyłane z wyprzedzeniem pocztą elektroniczną). W stosownych przypadkach należy podać informacje dotyczące źródeł badania (np. czy badanie jest inicjowane przez badacza, inicjowane przez przemysł lub sponsorowane przez przemysł). Powiązania instytucjonalne państwa i potencjalne konflikty interesów. Osoba badana musi być w stanie zrozumieć cel badania i jego implikacje. Osoba, której dane dotyczą, ma prawo dostępu do własnych danych, jeśli zostanie o to poproszony. Rok po zakończeniu badania sprawozdanie lub publikacja będą dostępne bezpłatnie.
  11. Omów informacje związane z ochroną danych i ubezpieczeniami. Wszystkie dane poddawane są pseudonimizacji przed rozpoczęciem badania. Zapisz dane osobowe osoby (w tym imię i nazwisko, datę urodzenia, adresy, numery kontaktowe i identyfikator pseudonimizacji) na liście identyfikacyjnej w kartotece ośrodka badawczego (ISF) i zamknij w specjalnej szafce.
    1. Przechowywanie danych przez okres maksymalnie 10 lat. Tylko upoważnione osoby określone w zgodzie etycznej badania mają dostęp do danych chroniony hasłem. Informacje związane z ubezpieczeniem obejmują ustalenia dotyczące leczenia i/lub odszkodowania w przypadku szkód spowodowanych udziałem w badaniu. Informacje te są wysyłane z wyprzedzeniem za pośrednictwem poczty elektronicznej.
  12. Przedstaw pomiary parametrów medycznych badania (np. ciśnienie krwi, tętno, masa ciała, wzrost ciała, temperatura ciała, test ciążowy w przypadku kobiet w wieku rozrodczym). Informacje te są również wysyłane z wyprzedzeniem za pośrednictwem poczty elektronicznej.
  13. Przedstaw badanie MRI. Poinformuj każdego uczestnika o potencjalnych korzyściach, ale także potencjalnych zagrożeniach związanych z poddaniem się badaniu MRI w polu magnetycznym UHF przed wejściem do strefy bezpieczeństwa MRI. Informacje te są również wysyłane z wyprzedzeniem za pośrednictwem poczty elektronicznej.
  14. Zapewnienie uczciwości etycznej, zaświadczenie, że badanie zostało zatwierdzone przez komisję bioetyczną i zapewnienie pacjentów o udziale w badaniu. Poinformuj uczestnika, że udział w egzaminie jest dobrowolny i że zawsze może przerwać egzamin w dowolnym momencie, bez dodatkowego uzasadnienia lub negatywnych konsekwencji.
  15. Uzyskaj świadomą zgodę, zarówno ustną, jak i pisemną.
  16. Po wyrażeniu zgody osobie, której dane dotyczą, zostanie przydzielony pseudonimizowany identyfikator, a wszystkie dane będą rejestrowane i przechowywane pod tym pseudonimem.

2. Przygotowanie do przygotowania MR

UWAGA: Następujące czynności są wykonywane przed przybyciem obiektu do budynku UHF-MR.

  1. Włącz oprogramowanie do akwizycji MR. Magnes jest zawsze włączony.
    1. W przypadku niektórych skanerów (np. systemu MR firmy Siemens używanego do uzyskiwania reprezentatywnych wyników w tym protokole) skrzynka rozdzielcza w pomieszczeniu operatora (Rysunek 1) inicjuje system MR (gradienty i oprogramowanie): Przekręć kluczyk zgodnie z ruchem wskazówek zegara, naciśnij niebieski przycisk włączania systemu, aby uruchomić oprogramowanie (syngo). Na komputerze skanera pojawi się okno z prośbą o potwierdzenie hasła.
  2. Podłącz cewkę RF dedykowaną do rezonansu magnetycznego głowy do systemu MR. W Siemens 7.0 T jest to zazwyczaj 1-kanałowa cewka nadawcza o polaryzacji kołowej (CP) (1Tx (CP)), 24-kanałowa cewka odbiorcza RF (24Rx) (Rysunek 2) lub alternatywnie cewka RF 1Tx(CP)/32Rx. Te cewki RF są podłączone za pomocą 4 wtyczek do stołu pacjenta (oznaczonego X1 - X4).
    UWAGA: W systemie Philips lub General Electric (GE) 7.0 T MR typową cewką głowicy byłaby cewka RF 2Tx(CP)/32Rx. Ta cewka RF jest podłączona za pomocą 3 wtyczek i skrzynek interfejsu do stołu pacjenta. Wszystkie te cewki RF nie wymagają dostrajania i dopasowywania specyficznego dla pacjenta.
  3. W przypadku małych cewek RF używaj zatyczek do uszu zamiast słuchawek jako ochrony słuchu.
  4. Przygotuj łóżko pacjenta. Zatyczki do uszu, miękkie poduszki, poduszkę na nogi, koc i prześcieradło należy mieć pod ręką w pobliżu skanera MR.
  5. Łóżko pacjenta powinno znajdować się w pozycji wysuwanej, gotowe do przyjęcia pacjenta.

3. Przygotowanie przedmiotu

  1. Poprowadź testera do szatni i poproś go, aby przebrał się w fartuch. Należy nosić wyłącznie bieliznę wolną od metalu i chipów identyfikacji radiowej. Należy ponownie upewnić się, że wszystkie metalowe przedmioty, takie jak okulary, biżuteria, telefony komórkowe, nie dostaną się do pomieszczenia operatora 7.0 T MR i skanera.
  2. Wykonaj wszystkie czynności przygotowawcze wymienione w kroku 1.11.
  3. Poproś badanych, aby opróżnili pęcherz moczowy przed pomiarami MR. Wykonaj testy ciążowe u kobiet w wieku rozrodczym.
  4. Towarzysz ochotnikowi do pomieszczenia skanera MR 7,0 T przez pomieszczenie operatora. Przed wejściem do pomieszczenia skanera MR 7.0 T należy ponownie upewnić się, że nie ma w nim żadnych metalowych przedmiotów.
  5. Podejdź powoli do stołu egzaminacyjnego 7.0 T. Magnesy ekranowane pasywnie mają większy rozmiar pola magnetycznego niż magnesy ekranowane aktywnie. Małe obiekty żelazne mogą już doświadczać sił przyciągania/momentów obrotowych przy drzwiach pomieszczenia zawierającego pasywnie ekranowany magnes.
  6. Poproś osobę, aby położyła się na stole i uczyniła ją tak wygodną, jak to tylko możliwe. Zaoferuj małe poduszki komfortowe pod głowę i ramiona, a także poduszkę na nogi, a także koc, aby zapobiec wychłodzeniu obiektu.
  7. Podłącz pulsoksymetr bezpieczny dla rezonansu magnetycznego do pacjenta, aby monitorować nasycenie tlenem (SpO2), odczyty tętna i parametry życiowe pacjenta podczas procedury MRI.
  8. Zapewnij zatyczki do uszu i trzymaną w ręku kulkę do wyciskania (alarm), które będą używane podczas badania MR w nagłych przypadkach. Poproś badanego, aby nacisnął kulkę do wyciskania, aby potwierdzić, że działa prawidłowo.
  9. Poinstruuj badanego, aby zbliżył się do cewki głowicy RF (Rysunek 2). Przesuń część TX i górną część cewki RX cewki RF w kierunku końca serwisowego, aby ustawić głowę obiektu (Rysunek 2). Włączyć izocentryczne urządzenie pozycjonujące.
    1. W niektórych skanerach MR (np. systemy MR firmy Siemens i GE) należy stosować laser. Przesuwaj stół tematyczny bardzo powoli, tak aby pozycjonowanie lasera było w pełni wyrównane z krzyżykiem znacznika na górze cewki RF. Zapisz tę pozycję. Podczas ustawiania lasera poproś fotografowaną osobę, aby zamknęła oczy. Inni dostawcy UHF-MR mają inne systemy pozycjonowania. We wszystkich przypadkach upewnij się, że znak na cewce RF jest wyrównany z urządzeniem pozycjonującym izocentrum.
  10. Upewnij się, że głowa jest starannie ustawiona i upewnij się, że obiekt jest wygodny.
  11. Bardzo powoli przesuń tabelę tematyczną do izocentrum skanera MR. Przy 7,0 T szczególnie ważne jest, aby przesuwać stół powoli, aby uniknąć i zmniejszyć skutki uboczne, takie jak metaliczny smak, zawroty głowy, które są spowodowane prądami indukcyjnymi65,66,67. Aby spełnić ten wymóg, należy dostosować profil prędkości ruchu stołu do B0*(grad(B0)) przez niektórych dostawców. Zaleca się, aby ruch stołu pacjenta był niższy niż 0,66 T/s 67.
  12. Komunikuj się z osobą badaną podczas prowadzenia stołu i wyjaśnij, że wszelkie potencjalne skutki uboczne znikną, gdy tylko stół się zatrzyma. Osoba badana może nadal odczuwać zawroty głowy lub odczuwać metaliczny posmak podczas przesuwania stołu w kierunku środka magnesu. Z naszego doświadczenia wynika, że efekty te są niewielkie i całkowicie odwracalne67,68.
  13. Przed opuszczeniem pomieszczenia ze skanerem upewnij się, że pacjent czuje się komfortowo i jest chętny do rozpoczęcia badania MR.
  14. Użyj interkomu, aby sprawdzić poprawność komunikacji z obiektem po opuszczeniu pomieszczenia skanera. Uczestnik może skontaktować się z personelem badawczym w dowolnym momencie.
  15. Kontynuuj monitorowanie stanu pacjenta i sprawdzaj, czy pacjent nadal czuje się komfortowo przez cały czas trwania badania, w tym wszystkich kolejnych kroków, aż do końca badania.

4. Akwizycja danych

UWAGA: Poniżej, niektóre odniesienia do działań interfejsu użytkownika lub konkretnych procedur skanowania mogą być poprawne tylko dla jednego konkretnego systemu MR (7.0T Magnetom, Siemens healthineers, Erlangen, Niemcy). Polecenia i procedury różnią się w zależności od dostawcy i wersji oprogramowania. Poniższy protokół jest zgodny z wytycznymi grupy Rezonansu Magnetycznego w SM (MAGNIMS) w Europie18,19 oraz Konsorcjum Ośrodków Stwardnienia Rozsianego (CMSC) w Ameryce Północnej20 w zakresie diagnozy, rokowania i monitorowania pacjentów ze stwardnieniem rozsianym.

  1. Wprowadź wymagane dane dotyczące badania i uczestnika (numer projektu, pseudonimizowany identyfikator, data urodzenia, wzrost, waga, pozycja uczestnika (tj. pozycja głową do przodu i na wznak), imię i nazwisko badacza). Kroki różnią się w zależności od systemu 7.0 T MR od różnych dostawców. We wszystkich przypadkach należy upewnić się, że załadowany jest prawidłowy protokół badania.
    1. W przypadku skanerów Siemens kliknij górny pasek wyświetlacza (Pacjent | Rejestracja) w oprogramowaniu syngo. Wpisz informacje o pacjencie, wybierz protokół badania i kliknij Egzamin. Wybrany protokół badania zostaje wczytany i otwiera się okno badania. Po prawej stronie tego okna pojawią się wszystkie zapisane sekwencje obrazowania dla wybranego protokołu badania.
  2. Uruchom sekwencje obrazowania w kolejności podanej w wybranym protokole badania. Parametry tych sekwencji obrazowania powinny być zaplanowane przed rozpoczęciem badań klinicznych i zapisane zgodnie z powyższymi wytycznymi CMSC i MAGNIMS dotyczącymi diagnozy18, a także rokowania i monitorowania pacjentów ze stwardnieniem rozsianym19.
  3. Korekty i obrazy zwiadowcze
    1. Przed pozyskaniem danych z badania MS należy dokonać niezbędnych korekt za pomocą sekwencji Lokalizatora (nazywanej również sekwencją zwiadowczą). Jest to zwykle sekwencja echa gradientowego (GRE) i zawiera protokoły regulacji, które należy przeprowadzić przed skanowaniem.
      UWAGA: Regulacja obejmuje korekcję (podkładkowanie) niejednorodnego statycznego pola magnetycznego (B0). Niejednorodności B0 występują z powodu dużego magnesu oraz z powodu podatności w organizmie (np. powietrze, kości, krew) i ich rozmieszczenia. Niejednorodności poszerzają rozkład częstotliwości spinów i mogą również powodować znaczne defazowanie wewnątrzwokselowe; nie stanowi to problemu w sekwencjach refokowanych RF (echo spinowe), ale może znacznie zmniejszyć amplitudę sygnału w większości następujących sekwencji, szczególnie w akwizycjach ważonych T2*. Regulacje są wykonywane automatycznie na klinicznych skanerach MR (urządzenia o natężeniu pola B0≤7,0 T). W niektórych skanerach (np. skanerach MR Siemens 7.0 T) regulacja jest zwykle aktywnie uruchamiana przez operatora. Szczegółowe informacje na temat wyboru i obsługi sekwencji można znaleźć w instrukcji obsługi specyficznej dla konfiguracji systemu.
    2. Wybierz lokalizator. W skanerach Siemens zaznacz sekwencję po prawej stronie okna i kliknij strzałkę w lewo, aby przenieść sekwencję na lewą stronę okna, aby umieścić ją w kolejce w ramach przepływu pracy. Upewnij się, że wszystkie kanały są wybrane dla używanej cewki RF. Sekwencja Lokalizator jest również ważna dla planowania orientacji wycinków obrazowania w kolejnych sekwencjach. W tym momencie żaden obraz nie jest dostępny, więc nie można zmienić głośności regulacji.
    3. Uruchom regulacje zgodnie z wymaganiami dla konkretnego systemu MR (patrz instrukcja obsługi). W skanerach Siemens obejmuje to regulację częstotliwości i nadajnika w celu ustawienia podstawowej częstotliwości i napięcia wymaganego dla używanej cewki RF i mocy wzmacniacza, a także podkładkowanie 3D w celu skorygowania niejednorodności statycznego pola magnetycznego (Rysunek 3):
    4. Wybierz opcje | Korekty. Zakładki Częstotliwość, Nadajnik, Podkładka 3D i inne pojawią się na dolnym pasku okna. W obszarze Częstotliwość wybierz pozycję Przejdź, aż częstotliwość podstawowa zostanie wyśrodkowana i pojawi się opcja Tak. W obszarze Nadajnik ustaw napięcie zgodnie z używaną cewką RF i mocą wzmacniacza (w przypadku 24-kanałowej cewki głowicy odbiorczej Rx RF stosujemy 300 V) i zastosuj.
    5. W obszarze 3D Shim (Podkładka 3D) wybierz opcję Measure (Zmierz), a po wygenerowaniu mapy B0 naciśnij przycisk Calculate (Oblicz), aby uzyskać wartości podkładki. Powtórz regulacje częstotliwości i podkładki 3D co najmniej dwa razy, aż wartości podkładki będą zgodne z poprzednią. Naciśnij Zastosuj i zamknij. W skanerach Philips i GE 7.0 T należy przeprowadzić regulację w tle przed każdą sekwencją (do kontroli regulacji wymagana jest informacja zwrotna od operatora).
    6. Uruchom sekwencję Localizer w 3 orientacjach. Parametry sekwencji: Czas akwizycji (TA) = 160 ms. Ponieważ żaden obraz nie jest jeszcze dostępny, ustaw pozycję w isocentrum, obrót = 0 °. Inne parametry: matryca = 256×256, FOV = 250 mm, grubość warstwy = 7,0 mm, odstęp warstwy = 7,0 mm (100%), TR = 7,0 ms, TE = 3,03 ms, Średnie (śr.) = 1, Kąt odwrócenia (FA) = 2 °, brak tłumienia tłuszczu lub wody. Grupa warstw 1 (orientacja strzałkowa, kierunek kodowania fazowego A>P), grupa plasterków 2 (orientacja poprzeczna, kodowanie fazy (PE) kierunek A>P), grupa plasterków 3 (orientacja koronalna, kierunek kodowania fazowego R>L). Dla wszystkich grup wycinków pobierane są trzy wycinki. W tym momencie nie są wprowadzane żadne zmiany w geometrii.
    7. Zdobądź obrazy zwiadowcy.
    8. Sprawdź, czy głośność regulacji została ustawiona prawidłowo, korzystając z obrazów Localizer MR. Dopasuj głośność regulacji do pola widzenia i wyrównaj centralnie z głową fotografowanej osoby. Jeśli nie jest wyrównany, wyrównaj prawidłowo i ponownie wykonaj regulację.
    9. Ważne: Za każdym razem, gdy zmienia się głośność regulacji lub liczba używanych kanałów RF, ponownie przeprowadź regulację.
      1. W systemach Siemens należy tego uniknąć, kopiując objętość regulacji z ostatniego lokalizatora, w którym głośność regulacji została prawidłowo ustawiona: Wybierz ostatnie skanowanie z poprawną regulacją, kliknij prawym przyciskiem myszy Kopiuj parametr i wybierz Dostosuj głośność w otwartym oknie. Okoliczności, w których wymagane są dalsze korekty, obejmują specjalne sekwencje obrazowania, które wymagają bardziej intensywnych technik podkładkowania (np. obrazowanie echo płaskie (EPI)).
  4. Akwizycja dedykowanych sekwencji obrazowania MR
    1. Istnieje kilka sekwencji o różnych kontrastach (T1, T2, T2*, faza, QSM, dyfuzja) do badania patologii stwardnienia rozsianego (Ryc. 11). Te, które najlepiej odpowiadają potrzebom klinicznym lub pytaniom badawczym, mogą zostać wybrane i zorganizowane w ramach protokołów badawczych w systemie MR do wykorzystania podczas określonych odpowiednich projektów badawczych lub badań klinicznych. Istnieje kilka praktycznych przewodników i recenzji dotyczących badania, wykrywania i definiowania zmian w stwardnieniu rozsianym w MRI 8,50,69. Każdy system MR będzie miał inne procedury operacyjne i interfejs użytkownika do pozyskiwania dedykowanych sekwencji MR (Rysunek 4). W systemach Siemens wyświetl listę metod (sekwencji) MR po prawej stronie dla każdego protokołu badania i kolejkę na liście sekwencji w oknie badania (po lewej). Poniżej znajduje się kilka sekwencji, które wykorzystujemy na skanerze MR Siemens 7.0 T do badania patologii stwardnienia rozsianego. Planując pozycjonowanie sekwencyjne, pamiętaj o powtórzeniu korekt, jeśli jest to wymagane.
  5. Przygotowanie do namagnesowania - RApid Acquisition Gradient Echo (MPRAGE)
    1. MPRAGE to T1-ważona sekwencja odzyskiwania inwersji strzałkowej 3D przygotowana z powodu zepsutego GRE, zapewniająca wysoką rozdzielczość przestrzenną i kontrast T1. Jego cel jest typowo anatomiczny i jest przydatny do oceny utraty objętości w MS70. Po raz pierwszy zastosowano go u pacjentów ze stwardnieniem rozsianym w celu poprawy wykrywania zmian ze wzmocnieniem kontrastowym (CELs)71. MPRAGE zapewnia doskonały kontrast zależny od T1 między istotą szarą (GM), istotą białą (WM) i płynem mózgowo-rdzeniowym (CSF) nawet bez środka kontrastowego72. W połączeniu z sekwencją T 2-ważoną, taką jak FLAIR (patrz poniżej), jest to szeroko stosowana technika T1-ważona w multimodalnych podejściach do segmentacji i morfometrii opartej na wokselach73. Wykrywanie i klasyfikacja zmian w korze rozsianej za pomocą MPRAGE jest znacznie lepsza dzięki lepszej wydajności obrazowania równoległego oraz zwiększeniu rozdzielczości SNR i przestrzennej dostępnej przy 7,0 T 74.
    2. Użyj następujących parametrów sekwencji MPRAGE: TA = 5 min 3 s, tryb 3D, rozdzielczość izotropowa = [1,0×1,0×1,0]mm³, matryca = 256×256×256, FOV = 256 mm, orientacja strzałkowa, kierunek PE A>P, ilość warstw na płycie = 192, grubość warstwy = 1,0 mm, odstęp między warstwami = 0,5 mm, TR = 2300 ms, TE = 2,98 ms, średnia = 1, konkatenacje = 1, brak filtra, czas ewolucji odzyskiwania inwersji TI = 900 ms, FA = 5 °, brak tłumienia tłuszczu lub wody, rozdzielczość podstawowa = 256, obrazowanie równoległe z GRAPPA, AFPE = 2 (Rysunek 4A).
    3. Nabierz w orientacji strzałkowej, która jest w jednej linii ze szczeliną międzypółkulową. Ponieważ MPRAGE jest sekwencją 3D, obrazy mogą być nadal rejestrowane na skanie podstawowym po zakończeniu badania.
  6. Przygotowanie do namagnesowania 2 - Echo gradientowe szybkiej akwizycji (MP2RAGE)
    1. Jest to sekwencja 3D T1 ważona z jednoczesnym mapowaniem T1; sekwencja szybkiego echa gradientowego przygotowana przez dwie inwersje i kontrast dla magnesowania dla solidnych pomiarów objętości zmian w istocie białej75. Sekwencja MP2RAGE tworzy obrazy o różnych kontrastach, np. dwa obrazy echa gradientowego o różnych czasach inwersji i kątach odwrócenia, obraz T1w bez zaszumionego tła i mapę T1. Ilościowe mapowanie T1 dostarcza dalszych informacji diagnostycznych u pacjentów ze stwardnieniem rozsianym, aby lepiej rozróżniać podtypy zmian i umożliwić szybszą ocenę stopnia zaawansowania aktywności choroby76. Niedawno wykazano, że MP2RAGE poprawia wizualizację podskórnych zmian wewnątrzkorowych (Rysunek 13A)77, które są związane z zapaleniem opon mózgowo-rdzeniowych w MS78 i są w dużej mierze trudne do wykrycia nawet przy wyższych natężeniach pola i zaawansowanych metodach. Kod MP2RAGE o otwartym kodzie źródłowym jest dostępny u dewelopera: https://:github.com/JosePMarques/MP2RAGE-related-scripts
    2. Użyj następujących parametrów sekwencji MP2RAGE: TA = 11 min 37 s, wymiar 3D, orientacja strzałkowa, kierunek PE A>P, rozdzielczość przestrzenna = [1,01,0]mm², matryca = 256×256, FOV = 256 mm, faza FOV = 93,75 %, płyty = 1, plastry na płycie = 176, grubość warstwy = 1,0 mm, odstęp między warstwami = 0,5 mm, TR = 5000 ms, TE = 3,18 ms, średnia = 1, konkatenacje = 1, TI 1 = 700 ms, TI 2 = 2500 ms, FA 1 = 4 °, FA 2 = 5°, brak tłumienia tłuszczu lub wody, rozdzielczość podstawowa = 320, obrazowanie równoległe z GRAPPA, AFPE = 3 (Rysunek 5).
    3. Uruchom MP2RAGE z taką samą orientacją i położeniem jak MPRAGE.
  7. Odzysk inwersyjny z tłumieniem płynu (FLAIR)
    1. FLAIR to sekwencja 3D, która wykorzystuje T2-ważone odzyskiwanie inwersji tłumionej płynem (FLAIR) z tłumieniem sygnału płynu mózgowo-rdzeniowego do oceny rozprzestrzeniania się nowych zmian chorobowych SM w czasie (w skanerach Siemens jest używany w połączeniu z SPACE (Sampling Perfection with Application-optimized Contrasts using different flip angle Evolutions, moduł obrazowania). Zaletami tej sekwencji są wysoka rozdzielczość izotropowa, niski SAR, możliwość obrazowania równoległego, supresja płynu mózgowo-rdzeniowego, a tym samym lepsze wykrywanie zmian chorobowych na granicach miąższu mózgu. FLAIR jest szczególnie korzystny w identyfikacji zmian korowych (Ryc. 13B)79 i wzmocnienia opon mózgowo-rdzeniowych (LME) po kontraście w mózgach SM80. Co ciekawe, wykrywalność LME u pacjentów ze stwardnieniem rozsianym przy 1,5 T była znacznie wyższa przy użyciu FLAIR CUBE (moduł obrazowania dla systemów GE MR) w porównaniu z FLAIR SPACE (Siemens)81. Wykazano, że 3D FLAIR SPACE jest atrakcyjną sekwencją T 2-ważoną, uzupełniającą powyższą sekwencję MP2RAGE T1 do wykrywania zmian u pacjentów ze stwardnieniem rozsianym76. Zazwyczaj obie sekwencje są rejestrowane razem z segmentacjami przekrojowymi zmian w celu renderowania map zmian w stawach SM82. Niedawno FLAIR (w systemie MR Philipsa 3,0 T) stwierdził, że pacjenci z zespołem Susaca byli znacznie bardziej narażeni na LME niż pacjenci ze stwardnieniem rozsianym83.
    2. Użyj następujących parametrów sekwencji FLAIR: TA = 6 min 16 s, model 3D, orientacja strzałkowa, kierunek PE A>P, rozdzielczość izotropowa = [0,8×0,8×0,8]mm³, matryca = 320×320×320, FOV = 256 mm, płyty = 1, nadpróbkowanie warstwy = 18,2 %, warstwy na płycie = 176, faza FOV = 87,5 %, grubość warstwy = 0,80 mm, TR = 8000 ms, TE = 398 ms, śr. = 1, konkatenacje = 1, filtr RAW i obrazu, TI = 2150 ms, brak tłumienia tłuszczu lub wody, współczynnik przyspieszenia wzdłuż kierunku kodowania fazy AFPE = 4 (Rysunek 6).
    3. Uruchom sekwencję w orientacji strzałkowej, tak samo jak sekwencje MPRAGE i MP2RAGE.
    4. Zwiększ fazę FOV na mapie parametrów sekwencji do 100%, jeśli nos znajduje się poza żółtą ramką. Zmienia to TA na 6 min 56 s.
  8. Szybki strzał pod niskim kątem Multi-Echo (FLASH-ME)
    1. FLASH-ME to sekwencja GRE 2D T2*-ważona pochodząca z wielu echa o różnych czasach echa. Podobna sekwencja została użyta wcześniej przy 7,0 T jako narzędzie ilościowe do szacowania współczynników relaksacji T2*, do badania wzorców organizacji cytoarchitektonicznej w całej korze w kontrolach zdrowia 84. Ostatnio ilościowe mapowanie T2* zastosowano do badania integralności tkanki korowej u pacjentów ze stwardnieniem rozsianym i wykazano, że upośledzenie funkcji poznawczych koreluje ze wzrostem T2*, niezależnie od grubości kory mózgowej lub obecności zmian chorobowych85. W przypadku stosowania tylko najdłuższego czasu echa, sekwencja jest używana do wyznaczenia zmian w istocie białej SM, które koncentrują się wokół małego naczynia żylnego (znak żyły centralnej, Rysunek 12), zwłaszcza te w pobliżu komór (Rysunek 14a)42,55.
    2. Użyj następujących parametrów sekwencji FLASH-ME: TA = 12 min 10 s, tryb 2D, orientacja poprzeczna, rozdzielczość w płaszczyźnie = [0,47×0,47]mm², matryca = 512×512, FOV = 238 mm, plastry = 52, grubość plastra = 2,0 mm, brak przerwy między warstwami, kierunek PE R>L, TR = 1820 ms, TE1-8 = 4,08 ms, 7,14 ms, 10,20 ms, 13,26 ms, 16,32 ms, 19,37 ms, 22,43 ms, 25,49 ms (upewnij się, że przyrost czasu echa jest wielokrotnością przesunięcia tłuszcz-woda wynoszącego 3,5 ppm), średnia = 1, konkatenacje = 1, FA = 35 °, brak tłumienia tłuszczu (Rysunek 7).
    3. Skorzystaj z obrazów 3D MPRAGE i koronalnego, poprzecznego lokalizatora, aby zaplanować geometrię skanu 2D FLASH-ME.
    4. Dostosuj pole widzenia i plastry tak, aby cała głowa znajdowała się pośrodku (patrz wyżej).
    5. Przesuwaj i pochylaj pole widzenia 2D FLASH-ME za pomocą narzędzia do powiększania i przesuwania na strzałkowych obrazach MPRAGE tak, aby dolna granica pola widzenia (żółta ramka) znajdowała się w jednej linii z dolną linią ciała modzelowatego (płaszczyzna podmodzelowa).
    6. Przesuń cały stos po kątowaniu, tak aby najwyższa warstwa kończyła się kalotą czaszki. Stos nie obejmuje całego mózgu. Większe stosy wydłużają czas pomiaru i wprowadzają artefakty podatności magnetycznej jamy nosowo-usznej.
    7. Zmodyfikuj objętość regulacji, jeśli nie jest już wyrównana z objętością geometrii. W razie potrzeby powtórz regulacje (patrz wyżej).
  9. Obrazowanie ważone wrażliwością (SWI)
    1. W przypadku SWI należy użyć danych dotyczących wielkości i fazy w pełni skompensowanej przepływem sekwencji GRE 3D T2*. Aby zwiększyć kontrast podatności, maski ważące są generowane na podstawie danych fazowych i mnożone z obrazami wielkości w SWI86. SWI zwiększa kontrast między żyłami a otaczającymi tkankami87, a także identyfikuje odkładanie się żelaza u pacjentów ze stwardnieniem rozsianym88. Osadzanie się makrofagów obciążonych żelazem występuje na brzegach przewlekłych zdemielinizowanych zmian w stwardnieniu rozsianym89, i przedstawia się to jako hiperintensywny sygnał na granicy zmiany na obrazach fazowych89,90 i zmniejszony sygnał (hipointensywna obrzeża) na obrazach ważonych T2**, przetworzonych za pomocą SWI in vivo i post mortem91 (Rysunek 14b). Kodowanie 3D umożliwia krótsze TR i niższe kąty obrotu, umożliwiając w ten sposób pokrycie całego mózgu, skracając czas akwizycji i obniżając czułość na perturbacje pola B1+92. Obrazowanie równoległe skraca również czas akwizycji; Uogólnione obrazowanie równoległe z częściowo równoległą akwizycją (GRAPPA) rekonstruuje obrazy wielkości i fazy dla każdego kanału i łączy je w celu wygenerowania końcowych obrazów93,94.
    2. Użyj następujących parametrów sekwencji SWI: TA = 9 min 26 s, tryb 2D, rozdzielczość przestrzenna: [0,30,3]mm², matryca = 768×768, odczyt FOV = 256 mm, faza FOV = 68,75 %, płyty = 1, plastry na płycie = 120, grubość warstwy = 1,0 mm, odstęp warstwy = 0,2 mm, silna orientacja poprzeczna, kierunek PE R>L, TR = 30 ms, TE = 15,3 ms, średnia = 1, konkatenacje = 1, FA = 30 °, brak tłumienia tłuszczu lub wody, rozdzielczość podstawowa = 768, rozdzielczość fazowa = 100 %, rozdzielczość warstwy = 100 %, faza częściowa Fouriera = 6/8, częściowa warstwa Fouriera = 6/8, obrazowanie równoległe za pomocą GRAPPA, AFPE = 2 (Rysunek 8).
    3. Przyswajaj w orientacji poprzecznej i nie wprowadzaj kątowania, ponieważ utrudnia to przetwarzanie końcowe.
    4. Przesuń płytę plastra w kierunku czaszki tak, aby najwyższa granica była wyrównana z kalotą czaszki. Przemieszcz płytę w kierunku brzusznym lub grzbietowym, tak aby mózg znalazł się całkowicie w środku pola widzenia.
  10. Ilościowe mapowanie podatności (QSM)
    1. W przypadku QSM należy użyć sekwencji GRE 2D T2*-ważonej (wykorzystującej sześć czasów echa z kompensacją przepływu dla pierwszego echa). QSM jest następcą SWI, a jego ideą jest zapewnienie oszacowania rozkładu podatności dla poszczególnych wokseli 95. QSM wykorzystuje obrazy fazowe i generuje rozkład podatności 3D. Intensywność woksela jest liniowo proporcjonalna do pozornej podatności magnetycznej leżącej pod spodem tkanki. Podczas badania patologii stwardnienia rozsianego, QSM dostarcza ważnych informacji na temat składu i mikrostruktury tkanek, takich jak zawartość mieliny w istocie białej i odkładanie się żelaza w istocie szarej95. Różne procesy patofizjologiczne SM, które przyczyniają się do zmian sygnału mierzalnych za pomocą MR, są złożone, tak że połączenie różnych metod MR jest korzystne: podczas gdy QSM jest bardziej wrażliwy na zmiany tkankowe związane ze stwardnieniem rozsianym, wykazuje również addytywny efekt akumulacji żelaza i demielinizacji (oba promują podatność magnetyczną), jest to przeciwieństwo mapowaniaT2*, w którym oba procesy patofizjologiczne w SM będą wywierać przeciwstawne skutki: demielinizacja zwiększa szybkośćT2*, podczas gdy depozycja żelaza zmniejsza T2*96. QSM dokładnie odwzorowuje przestrzenny wzorzec podatności magnetycznej w porównaniu z obrazami fazowymi, a tym samym bardziej precyzyjnie i niezawodnie przedstawia wzorce podatności zarówno bryły, jak i obrzeża97. Łącząc obrazy zależne od T2* z SWI i QSM, możliwe jest również badanie zmian zawartości żelaza w zmianach chorobowych podczas progresji choroby w SM: podczas gdy zmiany niezawierające żelaza są hiperintensywne we wszystkich sekwencjach, zmiany obciążone żelazem są hipointensywne w T2* i SWI, ale nie w QSM 98.
    2. Należy użyć następujących parametrów sekwencji QSM: TA = 7 min 43 s, tryb 2D, płyty = 1, PE kierunek A>P, w rozdzielczości płaszczyzny = [0,49×0,49]mm², matryca = 448×448, odczyt FOV = 220 mm, faza FOV = 90,6 %, warstwy na płycie = 96, grubość warstwy = 1,0 mm, nadpróbkowanie warstwy = 8,3 %, TR = 36 ms, TE1-6 = 6,15 ms, 11,22 ms, 16,32 ms, 21,42 ms, 26,52 ms, 31,62 ms, średnia = 1, konkatenacje = 1, filtr obrazu, FA = 30 °, brak tłumienia tłuszczu lub wody, rozdzielczość podstawowa = 448, faza częściowa Fouriera = 6/8, częściowa warstwa Fouriera = 6/8, obrazowanie równoległe z GRAPPA, AFPE = 2 (Rysunek 9).
    3. Przesuwaj i pochylaj pole widzenia, używając narzędzia do powiększania i przesuwania na strzałkowych obrazach MPRAGE tak, aby dolna granica pola widzenia (żółta ramka) znajdowała się w jednej linii z dolną linią ciała modzelowatego (płaszczyzna podmodzelowa).
    4. Przesuń stos plasterków w kierunku czaszki, tak aby górna warstwa była wyrównana z kalotą czaszki.
  11. Obrazowanie echoplanarne ważone dyfuzją (DW-EPI)
    1. Do obrazowania DW należy użyć sekwencji EPI 2D z 64 różnymi kierunkami kodowania dyfuzji przy wartości b = 0 s/mm 2 i b = 1000 s/mm2. Obrazowanie DW wykrywa dyskretne zmiany w mikrostrukturze tkanek, w tym rozlaną neurodegenerację i demielinizację w NAWM we wczesnym stadium stwardnienia rozsianego, które często są pomijane w konwencjonalnym MRI99,100. Poprzednie badania dyfuzyjne w stwardnieniu rozsianym wykazały zwiększoną średnią dyfuzyjność zmian korowych101. Nowsze badanie przy 7,0 T wykazało podobne wyniki, ale także niższą frakcję objętości wewnątrzkomórkowej we wczesnym stadium stwardnienia rozsianego; przedział wewnątrzkomórkowy oddzielono od izotropowej frakcji objętościowej (obrzęk lub płyn mózgowo-rdzeniowy) i przestrzeni zewnątrzkomórkowej poprzez dopasowanie trójkompartmentowego modelu tkankowego do obrazów DW 102. Zmniejszenie wewnątrzkomórkowej frakcji objętościowej odnotowano nie tylko w zmianach korowych i WM, ale także w NAWM, w porównaniu z WM w kontrolach102. W zmianach WM zmniejszonemu przedziałowi wewnątrzkomórkowemu towarzyszyła zwiększona średnia dyfuzyjność i anizotropia frakcyjna, co wskazuje na demielinizację i utratę aksonów102. DW-EPI jest powszechnie kojarzony ze zniekształceniami geometrycznymi, które pojawiają się jako rozciągnięte lub skompresowane piksele w uzyskanym obrazie. Aby to skompensować, wprowadzono podejście z odwróconym gradientem fazy, w którym ten sam wycinek jest uzyskiwany dwukrotnie przy użyciu polaryzacji kodowania przeciwnej fazy (PE) 103,104. Przeciwstawne wzorce zniekształceń przestrzennych można wyrównać, a obrazy połączyć za pomocą narzędzi do rejestracji. W celu korekcji zniekształceń ten sam obraz jest uzyskiwany z odwróconym kierunkiem PE, ale bez ważenia dyfuzyjnego, co skraca czas akwizycji.
    2. Użyj następujących parametrów sekwencji DW-EPI: TA = 14 min 02 s, wymiar 2D, orientacja poprzeczna, kierunek A>P PE, rozdzielczość przestrzenna = [1.951.95]mm², matryca = 256×256, odczyt FOV = 500 mm, plastry = 30, faza FOV = 100,0 %, grubość warstwy = 2,0 mm, odstęp warstwy = 2,0 mm, TR = 12000 ms, TE = 115 ms, średnia = 1, konkatenacje = 1, supresja tłuszczu, rozdzielczość podstawowa = 256, rozdzielczość fazowa = 100 %, faza cząstkowa Fouriera = 6/8, obrazowanie równoległe z GRAPPA, AFPE = 3, tryb dyfuzji = MDDW, 2 wagi dyfuzyjne: wartość b 1 = 0 s/mm², wartość b 2 = 1000 s/mm², kierunki dyfuzji = 64 (Rysunek 10).
    3. Przyswajaj w orientacji poprzecznej i nie wprowadzaj kątowania, ponieważ utrudnia to przetwarzanie końcowe.
    4. Przesuń pole widzenia tak, aby górna linia bloku warstwy była wyrównana z kalotą czaszki. Przesuń się grzbietowo-brzusznie, tak aby mózg znajdował się dokładnie w środku pola widzenia.
    5. Uzyskaj sekwencję w dwóch odwróconych polaryzacjach kierunku kodowania fazy (PE), aby anulować artefakty zniekształceń podczas przetwarzania końcowego. Aby uruchomić sekwencję odwróconej polaryzacji, powtórz ponownie sekwencję EPI 2D, wybierając teraz wersję sekwencji z kierunkiem PE w P>A. Zmienione parametry sekwencji: TA = 1 min 14 s, kierunek P>A PE, 1 waga dyfuzyjna: wartość b = 0 s/mm².
    6. Uruchom tę sekwencję z tą samą orientacją i położeniem, co poprzednia sekwencja EPI 2D.
    7. Upewnij się, że kierunek kodowania fazy jest ustawiony na P>A w zakładce parametrów Routine. Jeśli nie, zmień, wprowadzając 180°.
    8. Gdy tylko ostatnia sekwencja zostanie zakończona i zrekonstruowana, badanie MRI jest gotowe.
    9. Udokumentuj wszystkie pozyskane sekwencje i powiązane z nimi opisy w CRF.

5. Zakończenie badania MR

  1. Wejdź do pomieszczenia skanera MR i powoli odsuń stół z obiektem od izocentrum.
  2. Oceń stan pacjenta i zapytaj o wszelkie możliwe skutki uboczne przed, w trakcie lub po pomiarach. Zapytaj konkretnie o zawroty głowy, błyski światła, uczucie ciepła lub zimna, ogólny dyskomfort, drżenie mięśni, metaliczny posmak lub jakiekolwiek inne efekty.
  3. Udokumentuj wszystkie obserwacje (w tym skutki uboczne) w CRF.
  4. Po końcowej konsultacji pacjent jest odprowadzany do przebieralni, następnie do szafki w celu odebrania przechowywanych tam przedmiotów wartościowych, a następnie do wyjścia z budynku. Ze względów bezpieczeństwa odwiedzającym zawsze należy towarzyszyć osobom.
  5. Złóż wszystkie pisemne dokumenty (CRF, listę identyfikatorów uczestników, formularze zgody na badanie) w folderze ośrodka badacza i zamknij w bezpiecznym miejscu. Okres przechowywania wynosi co najmniej 10 lat.

6. Kopia zapasowa danych

UWAGA: Każde centrum MR stosuje własne wytyczne do zapisywania i bezpiecznego tworzenia kopii zapasowych danych MR. Cyfrowe dane MR powinny być przechowywane na serwerze chronionym hasłem. Poniższa procedura jest typowa dla systemu Siemens 7.0 T MR.

  1. Wybierz numer identyfikacyjny uczestnika w przeglądarce pacjenta i wybierz opcję Przenieś.
  2. Wybierz opcję Eksportuj do trybu offline i wprowadź ścieżkę do folderu lokalnego (np. C:\temp).
  3. Sprawdź, czy proces został zakończony (z punktu menu Transfer | Lokalny stan zadania).
  4. Wybierz opcję Użytkownik zaawansowany (Ctrl+Esc) i odblokuj, wprowadzając hasło administratora.
  5. Po włączeniu opcji Użytkownik zaawansowany przejdź do Eksploratora Windows (Ctrl+Esc).
  6. Przenieś dane Dicom z folderu lokalnego do bezpiecznego folderu badania danych Dicom na serwerze chronionym hasłem.

7. Zamknięcie systemu

  1. Zamknij system zgodnie z wymaganiami systemu. W przypadku skanerów Siemens użyj górnego paska w oprogramowaniu syngo, aby wyłączyć oprogramowanie. Wyłącz system MR (niebieski przycisk na skanerach Siemens) dopiero po wyłączeniu oprogramowania. Przekręć kluczyk w lewo.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Wyniki

26-letnia kobieta zdiagnozowana pod kątem stwardnienia rozsianego w postaci rzutowo-remisyjnej (RRMS) została poddana badaniu przy 7.0 T z zastosowaniem powyższych protokołów (Rysunek 11). W obrazach MR można zauważyć pewne zniekształcenia w profilu B1+. Jest to zjawisko przewidywane przy przejściu na wyższe częstotliwości rezonansowe43; krótsze długości fal zwiększają interferencje destruktywne i konstru...

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Dyskusja

Przedstawiony tutaj protokół opisuje serię sekwencji MRI o różnych kontrastach, które są zwykle stosowane podczas badania pacjentów ze stwardnieniem rozsianym w temperaturze 7,0 T. Wraz z pojawiającymi się osiągnięciami technologicznymi stanowią one podstawę do badań nad bardziej zaawansowanymi zastosowaniami w obrazowaniu metabolicznym lub funkcjonalnym.

Oprócz uszkodzeń mózgu, zmiany w rdzeniu kręgowym często dotykają pacjentów ze stwardnieniem rozsianym, powodując dysfunkcję motoryczną, czu...

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Oświadczenia

Nie ma sprzecznych interesów finansowych, które należy zadeklarować.

Podziękowania

Ten projekt (T.N.) otrzymał częściowe finansowanie od Europejskiej Rady ds. Badań Naukowych (ERC) w ramach programu Unii Europejskiej Horyzont 2020 w zakresie badań i innowacji na podstawie umowy o grant nr 743077 (ThermalMR). Autorzy pragną podziękować zespołom z Berlińskiego Ultrahigh Field Facility (B.U.F.F.), Max Delbrueck Center for Molecular Medicine w Stowarzyszeniu Helmholtza, Berlin, Niemcy; w Szwedzkim Narodowym Ośrodku 7T, Uniwersyteckim Centrum Bioobrazowania w Lund, Uniwersytecie w Lund, Lund, Szwecja oraz w ECOTECH-COMPLEX, Uniwersytecie Marii Curie-Skłodowskiej w Lublinie, Polska w celu uzyskania pomocy technicznej i innej.

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Materiały

Lista materiałów użytych w tym artykule
NazwaFirmaNumer katalogowyKomentarze
7T TX/RX 24-kanałowa cewkagłowicy Nova Medical, Inc., Wilmington, USANM008-24-7S-0131-kanałowa polaryzacja kołowa (CP) nadawania (Tx), 24-kanałowa odbiór (Rx) Cewka głowicy RF
Magnetom 7T SystemSiemens Healthineers, Erlangen, NiemcyMRB10767.0 T skaner do badań całego ciała
syngoMR B17 OprogramowanieSiemens Healthineers, Erlangen, NiemcyB17Aoprogramowanie do przetwarzania obrazu dla systemu Magnetom 7T

Bibliografia

  1. Filippi, M., et al. Multiple sclerosis. Nature Reviews Disease Primers. 4 (1), 43(2018).
  2. Krieger, S. C., Cook, K., De Nino, S., Fletcher, M. The topographical model of multiple sclerosis: A dynamic visualization of disease course. Neurology: Neuroimmunology & Neuroinflammation. 3 (5), 279(2016).
  3. Kutzelnigg, A., et al. Cortical demyelination and diffuse white matter injury in multiple sclerosis. Brain. 128 (11), 2705-2712 (2005).
  4. Kuchling, J., Paul, F. Visualizing the Central Nervous System: Imaging Tools for Multiple Sclerosis and Neuromyelitis Optica Spectrum Disorders. Frontiers in Neurology. 11, 450(2020).
  5. Lassmann, H. Multiple Sclerosis Pathology. Cold Spring Harbor Perspectives in Medicine. 8 (3), (2018).
  6. Miller, D. H., Chard, D. T., Ciccarelli, O. Clinically isolated syndromes. The Lancet Neurology. 11 (2), 157-169 (2012).
  7. van der Vuurst de Vries, R. M., et al. Application of the 2017 Revised McDonald Criteria for Multiple Sclerosis to Patients With a Typical Clinically Isolated Syndrome. JAMA Neurologyogy. 75 (11), 1392-1398 (2018).
  8. Thompson, A. J., et al. Diagnosis of multiple sclerosis: 2017 revisions of the McDonald criteria. The Lancet Neurology. 17 (2), 162-173 (2018).
  9. Filippi, M., Preziosa, P., Rocca, M. A. Multiple sclerosis. Handbook of Clinical Neurology. 135, 399-423 (2016).
  10. Rovira, A., de Stefano, N. MRI monitoring of spinal cord changes in patients with multiple sclerosis. Current Opinion in Neurology. 29 (4), 445-452 (2016).
  11. Filippi, M., et al. Assessment of lesions on magnetic resonance imaging in multiple sclerosis: practical guidelines. Brain. , (2019).
  12. Kuhle, J., et al. Conversion from clinically isolated syndrome to multiple sclerosis: a large multicentre study. Multiple Sclerosis Journal. 21 (8), 1013-1024 (2015).
  13. El-Khatib, A. H., et al. Gadolinium in human brain sections and colocalization with other elements. Neurology: Neuroimmunology & Neuroinflammation. 6 (1), 515(2019).
  14. McDonald, R. J., et al. Intracranial Gadolinium Deposition after Contrast-enhanced MR Imaging. Radiology. 275 (3), 772-782 (2015).
  15. McDonald, R. J., et al. Gadolinium Deposition in Human Brain Tissues after Contrast-enhanced MR Imaging in Adult Patients without Intracranial Abnormalities. Radiology. 285 (2), 546-554 (2017).
  16. Schlemm, L., et al. Gadopentetate but not gadobutrol accumulates in the dentate nucleus of multiple sclerosis patients. Multiple Sclerosis. 23 (7), 963-972 (2017).
  17. Boyken, J., Niendorf, T., Flemming, B., Seeliger, E. Gadolinium Deposition in the Brain after Contrast-enhanced MRI: Are the Data Valid. Radiology. 288 (2), 630-632 (2018).
  18. Rovira, Àal, et al. MAGNIMS consensus guidelines on the use of MRI in multiple sclerosis-clinical implementation in the diagnostic process. Nature Reviews Neurology. 11, 471(2015).
  19. Wattjes, M. P., et al. MAGNIMS consensus guidelines on the use of MRI in multiple sclerosis-establishing disease prognosis and monitoring patients. Nature Reviews Neurology. 11 (10), 597-606 (2015).
  20. Traboulsee, A., et al. Revised Recommendations of the Consortium of MS Centers Task Force for a Standardized MRI Protocol and Clinical Guidelines for the Diagnosis and Follow-Up of Multiple Sclerosis. American Journal of Neuroradiology. 37 (3), 394-401 (2016).
  21. Sąsiadek, M., et al. Recommendations of the Polish Medical Society of Radiology and the Polish Society of Neurology for the routinely used magnetic resonance imaging protocol in patients with multiple sclerosis. Polish Journal of Radiology. 85, 272-276 (2020).
  22. Maranzano, J., et al. Comparison of multiple sclerosis cortical lesion types detected by multicontrast 3T and 7T MRI. American Journal of Neuroradiology. 40 (7), 1162-1169 (2019).
  23. Arevalo, O., Riascos, R., Rabiei, P., Kamali, A., Nelson, F. Standardizing Magnetic Resonance Imaging Protocols, Requisitions, and Reports in Multiple Sclerosis: An Update for Radiologist Based on 2017 Magnetic Resonance Imaging in Multiple Sclerosis and 2018 Consortium of Multiple Sclerosis Centers Consensus Guidelines. Journal of Computer Assisted Tomography. 43 (1), 1-12 (2019).
  24. Schmierer, K., et al. Towards a standard MRI protocol for multiple sclerosis across the UK. The British Journal of Radiology. 92 (1101), 20180926(2019).
  25. Pereira, D. J., et al. Consensus Recommendations of the Multiple Sclerosis Study Group and the Portuguese Neuroradiological Society for the Use of Magnetic Resonance Imaging in Multiple Sclerosis in Clinical Practice: Part 2. Acta Médica Portuguesa. 33 (1), 66-75 (2020).
  26. Zivadinov, R., Bakshi, R. Role of MRI in multiple sclerosis I: inflammation and lesions. Front Biosci. 9 (665), 28(2004).
  27. Hemond, C. C., Bakshi, R. Magnetic resonance imaging in multiple sclerosis. Cold Spring Harbor Perspectives in Medicine. 8 (5), 028969(2018).
  28. Thompson, A. J., et al. Diagnosis of multiple sclerosis: 2017 revisions of the McDonald criteria. The Lancet Neurology. 17 (2), 162-173 (2018).
  29. Neema, M., et al. T1-and T2-based MRI measures of diffuse gray matter and white matter damage in patients with multiple sclerosis. Journal of Neuroimaging. 17, 16-21 (2007).
  30. Shepherd, T. M., et al. New rapid, accurate T(2) quantification detects pathology in normal-appearing brain regions of relapsing-remitting MS patients. NeuroImage. Clinical. 14 (2), 363-370 (2017).
  31. Tallantyre, E. C., et al. A comparison of 3T and 7T in the detection of small parenchymal veins within MS lesions. Investigative Radiology. 44 (9), 491-494 (2009).
  32. Geraldes, R., et al. The current role of MRI in differentiating multiple sclerosis from its imaging mimics. Nature Reviews Neurology. 14 (4), 199(2018).
  33. Sinnecker, T., et al. Evaluation of the Central Vein Sign as a Diagnostic Imaging Biomarker in Multiple Sclerosis. JAMA Neurology. 76 (12), 1446-1456 (2019).
  34. Bagnato, F., et al. Untangling the R2* contrast in multiple sclerosis: a combined MRI-histology study at 7.0 Tesla. Public Library of Science one. 13 (3), (2018).
  35. Walsh, A. J., et al. Multiple sclerosis: validation of MR imaging for quantification and detection of iron. Radiology. 267 (2), 531-542 (2013).
  36. Bozin, I., et al. Magnetic resonance phase alterations in multiple sclerosis patients with short and long disease duration. Public Library of Science one. 10 (7), 0128386(2015).
  37. Ropele, S., et al. Determinants of iron accumulation in deep grey matter of multiple sclerosis patients. Multiple Sclerosis Journal. 20 (13), 1692-1698 (2014).
  38. Walsh, A. J., et al. Longitudinal MR imaging of iron in multiple sclerosis: an imaging marker of disease. Radiology. 270 (1), 186-196 (2014).
  39. Blazejewska, A. I., et al. Increase in the iron content of the substantia nigra and red nucleus in multiple sclerosis and clinically isolated syndrome: a 7 Tesla MRI study. Journal of Magnetic Resonance Imaging. 41 (4), 1065-1070 (2015).
  40. Bonnier, G., et al. Advanced MRI unravels the nature of tissue alterations in early multiple sclerosis. Annals of Clinical and Translational Neurology. 1 (6), 423-432 (2014).
  41. Niendorf, T., Barth, M., Kober, F., Trattnig, S. From ultrahigh to extreme field magnetic resonance: where physics, biology and medicine meet. MAGMA. 29 (3), 309-311 (2016).
  42. Sinnecker, T., et al. Ultrahigh field MRI in clinical neuroimmunology: a potential contribution to improved diagnostics and personalised disease management. EPMA. 6 (1), 16(2015).
  43. Vaughan, J. T., et al. 7T vs. 4T: RF power, homogeneity, and signal-to-noise comparison in head images. Magnetic Resonance in Medicine. 46 (1), 24-30 (2001).
  44. Padormo, F., Beqiri, A., Hajnal, J. V., Malik, S. J. Parallel transmission for ultrahigh-field imaging. NMR in Biomedicine. 29 (9), 1145-1161 (2016).
  45. Bruschi, N., Boffa, G., Inglese, M. Ultra-high-field 7-T MRI in multiple sclerosis and other demyelinating diseases: from pathology to clinical practice. European Radiology Experimental. 4 (1), 59(2020).
  46. Sati, P., et al. The central vein sign and its clinical evaluation for the diagnosis of multiple sclerosis: a consensus statement from the North American Imaging in Multiple Sclerosis Cooperative. Nature Reviews Neurology. 12 (12), 714-722 (2016).
  47. Tan, I. L., et al. MR venography of multiple sclerosis. American Journal of Neuroradiology. 21 (6), 1039-1042 (2000).
  48. Maggi, P., et al. The formation of inflammatory demyelinated lesions in cerebral white matter. Annals of Neurology. 76 (4), 594-608 (2014).
  49. Tallantyre, E. C., et al. A comparison of 3T and 7T in the detection of small parenchymal veins within MS lesions. Investigative Radiology. 44 (9), 491-494 (2009).
  50. Filippi, M., et al. Assessment of lesions on magnetic resonance imaging in multiple sclerosis: practical guidelines. Brain. 142 (7), 1858-1875 (2019).
  51. Muller, K., et al. Detailing intra-lesional venous lumen shrinking in multiple sclerosis investigated by sFLAIR MRI at 7-T. Journal of Neurology. , (2014).
  52. Sinnecker, T., et al. Periventricular venous density in multiple sclerosis is inversely associated with T2 lesion count: a 7 Tesla MRI study. Multiple Sclerosis. 19 (3), 316-325 (2013).
  53. Wuerfel, J., et al. Lesion morphology at 7 Tesla MRI differentiates Susac syndrome from multiple sclerosis. Multiple Sclerosis. 18 (11), 1592-1599 (2012).
  54. Sinnecker, T., et al. Distinct lesion morphology at 7-T MRI differentiates neuromyelitis optica from multiple sclerosis. Neurology. 79 (7), 708-714 (2012).
  55. Kuchling, J., et al. Identical lesion morphology in primary progressive and relapsing-remitting MS--an ultrahigh field MRI study. Multiple Sclerosis. 20 (14), 1866-1871 (2014).
  56. Sinnecker, T., et al. Multiple sclerosis lesions and irreversible brain tissue damage: a comparative ultrahigh-field strength magnetic resonance imaging study. Archives of Neurology. 69 (6), 739-745 (2012).
  57. Behrens, J. R., et al. 7 Tesla MRI of Balo's concentric sclerosis versus multiple sclerosis lesions. Annals of Clinical and Translational Neurology. 5 (8), 900-912 (2018).
  58. Blaabjerg, M., et al. Widespread inflammation in CLIPPERS syndrome indicated by autopsy and ultra-high-field 7T MRI. Neurology: Neuroimmunology & Neuroinflammation. 3 (3), 226(2016).
  59. Noureddine, Y., et al. Experience with magnetic resonance imaging of human subjects with passive implants and tattoos at 7 T: a retrospective study. Magnetic Resonance Materials in Physics, Biology and Medicine. 28 (6), 577-590 (2015).
  60. Kraff, O., Quick, H. H. 7T: Physics, safety, and potential clinical applications. Journal of Magnetic Resonance Imaging. 46 (6), 1573-1589 (2017).
  61. Hoff, M. N., et al. Safety Considerations of 7-T MRI in Clinical Practice. Radiology. 292 (3), 509-518 (2019).
  62. Kraff, O., Quick, H. H. Sicherheit von Implantaten im Hochfeld- und Ultrahochfeld-MRT. Der Radiologe. 59 (10), 898-905 (2019).
  63. Fagan, A. J., et al. 7T MR Safety. Journal of Magnetic Resonance Imaging. , (2020).
  64. Technologists. MR Safety Guidance, Documents and Links: MR Safety Strategies to Help You Stay Current with MR Safety Standards. , Available from: https://www.ismrm.org/mr-safety-links/mr-safety-resources-page/ (2020).
  65. Versluis, M. J., et al. Subject tolerance of 7 T MRI examinations. Journal of Magnetic Resonance Imaging. 38 (3), 722-725 (2013).
  66. Theysohn, J. M., et al. Subjective acceptance of 7 Tesla MRI for human imaging. Magnetic Resonance Materials in Physics, Biology and Medicine. 21 (1-2), 63(2008).
  67. Klix, S., et al. On the Subjective Acceptance during Cardiovascular Magnetic Resonance Imaging at 7.0 Tesla. PLoS One. 10 (1), 0117095(2015).
  68. Rauschenberg, J., et al. Multicenter study of subjective acceptance during magnetic resonance imaging at 7 and 9.4 T. Investigative Radiology. 49 (5), 249-259 (2014).
  69. Zurawski, J., Lassmann, H., Bakshi, R. Use of Magnetic Resonance Imaging to Visualize Leptomeningeal Inflammation in Patients With Multiple Sclerosis: A Review. JAMA Neurologyogy. 74 (1), 100-109 (2017).
  70. Radue, E. -W., et al. Correlation between brain volume loss and clinical and MRI outcomes in multiple sclerosis. Neurology. 84 (8), 784-793 (2015).
  71. Filippi, M., et al. A high-resolution three-dimensional T1-weighted gradient echo sequence improves the detection of disease activity in multiple sclerosis. Annals of Neurology. 40 (6), 901-907 (1996).
  72. Mugler, J. P., Brookeman, J. R. Three-dimensional magnetization-prepared rapid gradient-echo imaging (3D MP RAGE). Magnetic Resonance in Medicine. 15 (1), 152-157 (1990).
  73. Lindig, T., et al. Evaluation of multimodal segmentation based on 3D T1-, T2- and FLAIR-weighted images - the difficulty of choosing. NeuroImage. 170, 210-221 (2018).
  74. Nelson, F., Poonawalla, A., Hou, P., Wolinsky, J. S., Narayana, P. A. 3D MPRAGE improves classification of cortical lesions in multiple sclerosis. Multiple sclerosis. 14 (9), Houndmills, Basingstoke, England. 1214-1219 (2008).
  75. Marques, J. P., et al. MP2RAGE, a self bias-field corrected sequence for improved segmentation and T1-mapping at high field. NeuroImage. 49 (2), 1271-1281 (2010).
  76. Kober, T., et al. MP2RAGE Multiple Sclerosis Magnetic Resonance Imaging at 3 T. Investigative Radiology. 47 (6), 346-352 (2012).
  77. Beck, E. S., et al. Improved Visualization of Cortical Lesions in Multiple Sclerosis Using 7T MP2RAGE. American Journal of Neuroradiology. 39 (3), 459-466 (2018).
  78. Bø, L., Vedeler, C. A., Nyland, H. I., Trapp, B. D., Mørk, S. J. Subpial Demyelination in the Cerebral Cortex of Multiple Sclerosis Patients. Journal of Neuropathology, Experimental Neurology. 62 (7), 723-732 (2003).
  79. Kilsdonk, I. D., et al. Increased cortical grey matter lesion detection in multiple sclerosis with 7 T MRI: a post-mortem verification study. Brain. 139 (5), 1472-1481 (2016).
  80. Absinta, M., et al. Gadolinium-based MRI characterization of leptomeningeal inflammation in multiple sclerosis. Neurology. 85 (1), 18-28 (2015).
  81. Titelbaum, D. S., et al. Leptomeningeal Enhancement on 3D-FLAIR MRI in Multiple Sclerosis: Systematic Observations in Clinical Practice. Journal of Neuroimaging. 30 (6), 917-929 (2020).
  82. Schmidt, P., et al. Automated segmentation of changes in FLAIR-hyperintense white matter lesions in multiple sclerosis on serial magnetic resonance imaging. NeuroImage: Clinical. 23, 101849(2019).
  83. Coulette, S., et al. Diagnosis and Prediction of Relapses in Susac Syndrome: A New Use for MR Postcontrast FLAIR Leptomeningeal Enhancement. American Journal of Neuroradiology. 40 (7), 1184-1190 (2019).
  84. Cohen-Adad, J., et al. T2* mapping and B0 orientation-dependence at 7T reveal cyto- and myeloarchitecture organization of the human cortex. NeuroImage. 60 (2), 1006-1014 (2012).
  85. Louapre, C., et al. The association between intra- and juxta-cortical pathology and cognitive impairment in multiple sclerosis by quantitative T2* mapping at 7T MRI. NeuroImage: Clinical. 12, 879-886 (2016).
  86. Liu, S., et al. Susceptibility-weighted imaging: current status and future directions. NMR in Biomedicine. 30 (4), 3552(2017).
  87. Haacke, E. M., Xu, Y., Cheng, Y. C., Reichenbach, J. R. Susceptibility weighted imaging (SWI). Magnetic Resonance in Medicine. 52 (3), 612-618 (2004).
  88. Haacke, E. M., et al. Characterizing iron deposition in multiple sclerosis lesions using susceptibility weighted imaging. Journal of Magnetic Resonance Imaging. 29 (3), 537-544 (2009).
  89. Pitt, D., et al. Imaging Cortical Lesions in Multiple Sclerosis With Ultra-High-Field Magnetic Resonance Imaging. Archives of Neurology. 67 (7), 812-818 (2010).
  90. Li, X., et al. Magnetic susceptibility contrast variations in multiple sclerosis lesions. Journal of Magnetic Resonance Imaging. 43 (2), 463-473 (2016).
  91. Dal-Bianco, A., et al. Slow expansion of multiple sclerosis iron rim lesions: pathology and 7 T magnetic resonance imaging. Acta Neuropathologica. 133 (1), 25-42 (2017).
  92. Sati, P. Diagnosis of multiple sclerosis through the lens of ultra-high-field MRI. Journal of Magnetic Resonance. 291, 101-109 (2018).
  93. Griswold, M. A., et al. Generalized autocalibrating partially parallel acquisitions (GRAPPA). Magnetic Resonance in Medicine. 47 (6), 1202-1210 (2002).
  94. Hammond, K. E., et al. Development of a robust method for generating 7.0 T multichannel phase images of the brain with application to normal volunteers and patients with neurological diseases. NeuroImage. 39 (4), 1682-1692 (2008).
  95. Haacke, E. M., et al. Quantitative susceptibility mapping: current status and future directions. Magnetic Resonance Imaging. 33 (1), 1-25 (2015).
  96. Langkammer, C., et al. Quantitative susceptibility mapping in multiple sclerosis. Radiology. 267 (2), 551-559 (2013).
  97. Eskreis-Winkler, S., et al. Multiple sclerosis lesion geometry in quantitative susceptibility mapping (QSM) and phase imaging. Journal of Magnetic Resonance Imaging. 42 (1), 224-229 (2015).
  98. Chawla, S., et al. Longitudinal study of multiple sclerosis lesions using ultra-high field (7T) multiparametric MR imaging. PLOS ONE. 13 (9), 0202918(2018).
  99. Kolasinski, J., et al. A combined post-mortem magnetic resonance imaging and quantitative histological study of multiple sclerosis pathology. Brain. 135 (10), 2938-2951 (2012).
  100. De Santis, S., et al. Evidence of early microstructural white matter abnormalities in multiple sclerosis from multi-shell diffusion MRI. NeuroImage: Clinical. 22, 101699(2019).
  101. Filippi, M., et al. Microstructural magnetic resonance imaging of cortical lesions in multiple sclerosis. Multiple Sclerosis. 19 (4), 418-426 (2013).
  102. Granberg, T., et al. In vivo characterization of cortical and white matter neuroaxonal pathology in early multiple sclerosis. Brain: a Journal of Neurology. 140 (11), 2912-2926 (2017).
  103. Holland, D., Kuperman, J. M., Dale, A. M. Efficient correction of inhomogeneous static magnetic field-induced distortion in Echo Planar Imaging. NeuroImage. 50 (1), 175-183 (2010).
  104. In, M. -H., Posnansky, O., Beall, E. B., Lowe, M. J., Speck, O. Distortion correction in EPI using an extended PSF method with a reversed phase gradient approach. PloS one. 10 (2), 0116320(2015).
  105. Van de Moortele, P. F., et al. B(1) destructive interferences and spatial phase patterns at 7 T with a head transceiver array coil. Magnetic Resonance in Medicine. 54 (6), 1503-1518 (2005).
  106. Collins, C. M., Liu, W., Schreiber, W., Yang, Q. X., Smith, M. B. Central brightening due to constructive interference with, without, and despite dielectric resonance. Journal of Magnetic Resonance Imaging. 21 (2), 192-196 (2005).
  107. Yang, Q. X., et al. Manipulation of image intensity distribution at 7.0 T: passive RF shimming and focusing with dielectric materials. Journal of Magnetic Resonance Imaging. 24 (1), 197-202 (2006).
  108. Teeuwisse, W. M., Brink, W. M., Webb, A. G. Quantitative assessment of the effects of high-permittivity pads in 7 Tesla MRI of the brain. Magnetic Resonance in Medicine. 67 (5), 1285-1293 (2012).
  109. van Gemert, J., Brink, W., Webb, A., Remis, R. High-permittivity pad design tool for 7T neuroimaging and 3T body imaging. Magnetic Resonance in Medicine. 81 (5), 3370-3378 (2019).
  110. Vaidya, M. V., et al. Improved detection of fMRI activation in the cerebellum at 7T with dielectric pads extending the imaging region of a commercial head coil. Journal of Magnetic Resonance Imaging. 48 (2), 431-440 (2018).
  111. Brink, W. M., vander Jagt, A. M., Versluis, M. J., Verbist, B. M., Webb, A. G. High permittivity dielectric pads improve high spatial resolution magnetic resonance imaging of the inner ear at 7 T. Investigative Radiology. 49 (5), 271-277 (2014).
  112. Lundkvist, M., et al. Characterization of anti-natalizumab antibodies in multiple sclerosis patients. Multiple Sclerosis. 19 (6), 757-764 (2013).
  113. Moccia, M., et al. Advances in spinal cord imaging in multiple sclerosis. Therapeutic Advances in Neurological Disorders. 12, 1756286419840593(2019).
  114. Zhao, W., et al. Nineteen-channel receive array and four-channel transmit array coil for cervical spinal cord imaging at 7T. Magnetic Resonance in Medicine. 72 (1), 291-300 (2014).
  115. Sinnecker, T., et al. MRI phase changes in multiple sclerosis vs neuromyelitis optica lesions at 7T. Neurology: Neuroimmunology & Neuroinflammation. 3 (4), 259(2016).
  116. Wenz, D., et al. Millimeter spatial resolution in vivo sodium MRI of the human eye at 7 T using a dedicated radiofrequency transceiver array. Magnetic Resonance in Medicine. 80 (2), 672-684 (2018).
  117. Huhn, K., Engelhorn, T., Linker, R. A., Nagel, A. M. Potential of Sodium MRI as a Biomarker for Neurodegeneration and Neuroinflammation in Multiple Sclerosis. Frontiers in Neurology. 10 (84), (2019).
  118. Bolo, N. R., et al. Brain Pharmacokinetics and Tissue Distribution In Vivo of Fluvoxamine and Fluoxetine by Fluorine Magnetic Resonance Spectroscopy. Neuropsychopharmacology. 23 (4), 428-438 (2000).
  119. Ji, Y., et al. Eight-channel transceiver RF coil array tailored for 1H/19F MR of the human knee and fluorinated drugs at 7.0 T. NMR in Biomedicine. 28 (6), 726-737 (2015).
  120. Starke, L., Pohlmann, A., Prinz, C., Niendorf, T., Waiczies, S. Performance of compressed sensing for fluorine-19 magnetic resonance imaging at low signal-to-noise ratio conditions. Magnetic Resonance in Medicine. , 1-17 (2019).

Dostęp ograniczony. Zaloguj się lub rozpocznij wersję próbną, aby wyświetlić tę treść.

Przedruki i uprawnienia

Przeglądaj więcej artykułów

Obrazowanie MRI w stwardnieniu rozsianymMRI 7 TeslaMRI wysokopoloweobrazowanie zmian w mózguzmiany w istocie białejzmiany w istocie szarejobjaw żyły centralnejobrazowanie podatności magnetycznejobrazowanie dyfuzyjneilościowe mapowanie podatności magnetycznej
Rezonans magnetyczny stwardnienia rozsianego przy 7,0 Tesli
Skontaktuj się z nami
Poleć bibliotece

Prywatność

Warunki korzystania z usługi

Zasady

Prawa autorskie © 2026 MyJoVE Corporation. Wszelkie prawa zastrzeżone.