Name: Pomiar czasów relaksacji guza T2 po podaniu nanocząstek tlenku żelaza (Wideo) | JoVE Journal
Uploaded: 2023-05-19T13:10:00.000+00:00
Duration: 5 min 30 s
Description: Poznaj standaryzowany protokół pomiaru czasów relaksacji T2* guzów przy użyciu oprogramowania OsiriX z wtyczką T2 Fit Map. Metoda zapewnia powtarzalne i spójne wyniki w różnych skanerach MRI bez konieczności programowania.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

Ta praca była częściowo wspierana przez grant z National Cancer Institute, numer grantu U24CA264298. Dziękujemy Dawn Holley, Kim Halbert i Mehdi Khalighi z PET/MRI Metabolic Service Center za ich pomoc w zakupie skanów PET/MRI w Lucas Research Center na Uniwersytecie Stanforda. Dziękujemy członkom laboratorium Daldrup-Link za cenny wkład i dyskusje dotyczące tego projektu.

Niniejszy protokół został opracowany na potrzeby planowanego badania klinicznego oraz badań koklinicznych. Badanie było zgodne z ustawą Health Insurance Portability and Accountability Act (HIPAA) i zostało zatwierdzone przez instytutową komisję etyczną (IRB) Uniwersytetu Stanforda. Wszyscy pacjenci lub ich prawni przedstawiciele podpisali pisemną zgodę na udział w badaniu, a wszystkie dzieci w wieku od 7 do 18 lat podpisały formularz zgody (assent form).
1. Instalacja i uruchomienie wtyczki T2 Fit Map
<ol>
	<li>Uruchom oprogramowanie Osirix. Zainstaluj wtyczkę T2 Fit Map za pomocą menedżera wtyczek, a następnie uruchom ponownie oprogramowanie.
	<ol>
		<li>Na pasku menu kliknij przycisk Plugins. Rozwiń menu i wybierz Install a plugin package (Rysunek 1).</li>
		<li>Po załadowaniu menedżera wtyczek wybierz dostępne wtyczki z menu rozwijanego, a następnie T2 Fit Map (Rysunek 2).</li>
		<li>Kliknij download &amp; install. Zamknij menedżera wtyczek i uruchom ponownie oprogramowanie.</li>
	</ol>
	</li>
	<li>Wczytaj do oprogramowania obrazy z sekwencji gradientowego echa wieloodpowiedziowego jako pliki DICOM.</li>
	<li>Zmień funkcję przycisku myszy, aby móc wyznaczyć obszar zainteresowania (ROI) (Rysunek 3).</li>
	<li>Korzystając z tej funkcji przycisku myszy, określ kształt wymaganego ROI: z menu rozwijanego wybierz Oval, Closed Polygon lub inny pożądany kształt (Rysunek 4).</li>
	<li>Wyznacz ROI na wymaganych obrazach o różnych czasach echa (TE).</li>
	<li>Zaznacz ROI na wszystkich obrazach o różnych TE, dla których wymagane jest stworzenie mapy T2*.</li>
	<li>Kliknij przycisk Plugins, wybierz z menu rozwijanego Image filters, a następnie T2 Fit Map.</li>
	<li>Kliknij T2 Fit Map. Otworzy się okno dialogowe; kliknij Generate Map (znajdujące się na dole okna dialogowego) (Rysunek 5). 
	UWAGA: Generowana jest krzywa dopasowania z minimalną, średnią i maksymalną wartością T2* dla wybranych ROI przy różnych TE (ms). Średnia wartość T2* jest obliczana i wyświetlana pod krzywą (Rysunek 6).</li>
</ol>
<img alt="Okno menu instalacji wtyczki w oprogramowaniu analitycznym." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/64773/64773fig01.jpg" data-altupdatedat="1788304762000" data-alt="Rycina 1"> 
Rycina 1: Wybór opcji „Install a plugin package” z menu rozwijanego. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/64773/64773fig01large.jpg" target="_blank">Prosimy kliknąć tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.</a>
<img alt="Interfejs Menedżera Wtyczek pokazujący opcję instalacji wtyczki T2 Fit Map." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/64773/64773fig02.jpg" data-altupdatedat="1788304762000" data-alt="Rycina 2"> 
Rycina 2: Wybór „T2 Fit Map” spośród dostępnych wtyczek. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/64773/64773fig02large.jpg" target="_blank">Prosimy kliknąć tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.</a>
<img alt="Interfejs wyboru funkcji myszy z naciskiem na zmianę ustawień przycisków myszy." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/64773/64773fig03.jpg" data-altupdatedat="1788304762000" data-alt="Rysunek 3"> 
Rysunek 3: Zrzut ekranu demonstrujący sposób zmiany funkcji przycisku myszy w celu wyrysowania obszaru zainteresowania (ROI). <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/64773/64773fig03large.jpg" target="_blank">Aby wyświetlić większą wersję tego rysunku, kliknij tutaj.</a>
<img alt="Menu narzędzi diagramu naukowego przedstawiające opcje dla kąta, prostokąta, owalu, tekstu, strzałki i wielokąta." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/64773/64773fig04.jpg" data-altupdatedat="1788304762000" data-alt="Rycina 4"> 
Rycina 4: Zrzut ekranu pokazujący sposób wyboru różnych kształtów ROI. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/64773/64773fig04large.jpg" target="_blank">Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.</a>
<img alt="Interfejs mnożnika dla obliczeń pikseli; wejście 1000, opcje dla średniej, narzędzie Generate map." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/64773/64773fig05.jpg" data-altupdatedat="1788304762000" data-alt="Rysunek 5"> 
Rysunek 5: Zrzut ekranu pokazujący, jak wybrać 'Generate Map' po wybraniu 'T2 Fit Map'. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/64773/64773fig05large.jpg" target="_blank">Proszę kliknąć tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tego rysunku.</a>
<img alt="Schemat dopasowania T2 z krzywą regresji, przedstawiający wyniki analizy danych relaksacji poprzecznej." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/64773/64773fig06.jpg" data-altupdatedat="1788304762000" data-alt="Rycina 6"> 
Rycina 6: Zrzut ekranu przedstawiający generowanie krzywej dopasowania dla wartości T2*. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/64773/64773fig06large.jpg" target="_blank">Proszę kliknąć tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.</a>
2. Wykluczanie szumów przy użyciu definicji maski
UWAGA: Aby zdefiniować maskę na pierwszym echu danych T2map_MSME wykorzystywanych do obliczania map parametrycznych, ustaw niższy próg sygnału pierwszego echa dla obliczeń wartości T2* (wolumen mapy T2* wykluczy teraz piksele z sygnałami zbyt niskimi dla dokładnych obliczeń przy pierwszym echu wielokrotnego spinu i wielokrotnego echa (MSME). Próg ten można zwiększyć, aby wykluczyć więcej pikseli, lub zmniejszyć, aby uwzględnić więcej pikseli).
<ol>
	<li>Aby zdefiniować obszar zainteresowania (ROI) maski w serii obrazów poza danymi parametrycznymi, otwórz żądaną serię (np. pierwsze echo T2map_MSME z TE = 15) i wybierz przekrój.</li>
	<li>Na dole rozwijanego menu ROI wybierz Grow Region….</li>
	<li>Zaznacz przycisk radiowy 3D Growing Region… (Rysunek 7).</li>
	<li>W rozwijanym menu Algorithm wybierz Threshold (lower/upper bounds).</li>
	<li>Ustaw dolny i górny próg odpowiednio na 0 oraz X% sygnału z mięśnia łydki przeciwległej (np. ustaw próg na wartość, która zamaskuje najwięcej szumów w ROI guza i pozostawi najwięcej możliwych do oceny wartości T2(*) guza).</li>
	<li>Nadaj ROI żądaną nazwę.</li>
	<li>Kliknij na obraz, aby umieścić punkt początkowy (seed) dla wzrostu ROI.</li>
	<li>Kliknij przycisk Compute.</li>
	<li>W menu ROI wybierz Save All ROIs of this Series… (Rysunek 8). 
	UWAGA: ROI definiujące obszar do zamaskowania na mapach parametrycznych zostało zapisane i może teraz zostać zastosowane do danych parametrycznych.</li>
	<li>Otwórz zestaw danych parametrycznych w przeglądarce 4D.</li>
	<li>W menu ROI wybierz Import ROI(s).... 
	UWAGA: ROI maski znajduje się teraz w pierwszej serii parametrycznej.</li>
	<li>Upewnij się, że ROI znajdują się w pierwszej objętości 3D, a nie w 4D.</li>
	<li>Zastosuj maskę do mapowania danych. Aby to zrobić, na dole rozwijanego menu ROI wybierz Set Pixel Values To. Następnie wybierz apply to: ROIs with same name… (Rysunek 9).</li>
	<li>Zaznacz pole Propagate to 4D series.</li>
	<li>Ustaw piksele, które znajdują się Inside ROIs.</li>
	<li>W polu To this new value: ustaw wartość 0.</li>
</ol>
<img alt="Schemat parametrów segmentacji; region 2D/3D, algorytm progowy, tworzenie ROI, analiza obrazu." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/64773/64773fig07.jpg" data-altupdatedat="1788304762000" data-alt="Rycina 7"> 
Rycina 7: Zrzut ekranu przedstawiający parametry segmentacji. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/64773/64773fig07large.jpg" target="_blank">Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny.</a>
<img alt="Opcje menu obszaru zainteresowania dla interfejsu oprogramowania analitycznego; funkcje importu i zapisu danych." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/64773/64773fig08.jpg" data-altupdatedat="1788304762000" data-alt="Rysunek 8"> 
Rysunek 8: Zrzut ekranu pokazujący, jak wybrać opcję „Save All ROIs of this Series…”. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/64773/64773fig08large.jpg" target="_blank">Kliknij tutaj, aby wyświetlić powiększoną wersję tego rysunku.</a>
<img alt="Menu ustawień dla propagacji ROI danych 4D, progów wartości pikseli i opcji zastosowania serii." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/64773/64773fig09.jpg" data-altupdatedat="1788304762000" data-alt="Rycina 9"> 
Rycina 9: Zrzut ekranu pokazujący wartości, które należy wprowadzić w polu „Set Pixel Values To”. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_upload/64773/64773fig09large.jpg" target="_blank">Aby wyświetlić powiększoną wersję tej ryciny, kliknij tutaj.</a>

<ol><li>Garbowski, M. W., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Biopsy-based+calibration+of+T2%2A+magnetic+resonance+for+estimation+of+liver+iron+concentration+and+comparison+with+R2+Ferriscan%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Cardiovascular+Magnetic+Resonance%22%5BJournal%5D)">Biopsy-based calibration of T2* magnetic resonance for estimation of liver iron concentration and comparison with R2 Ferriscan.</a> Journal of Cardiovascular Magnetic Resonance. 16 (1), 40(2014).</li>
<li>OsiriXDICOM Viewer. , Available from: 
 <a target="_blank" href="https://www.osirix-viewer.com/">https://www.osirix-viewer.com/</a> (2023).</li>
<li>Linfante, I., Llinas, R. H., Caplan, L. R., Warach, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((MRI+features+of+intracerebral+hemorrhage+within+2+hours+from+symptom+onset%5BTitle%5D)+AND+%22Stroke%22%5BJournal%5D)">MRI features of intracerebral hemorrhage within 2 hours from symptom onset.</a> Stroke. 30 (11), 2263-2267 (1999).</li>
<li>Labranche, R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Liver+iron+quantification+with+MR+imaging%3A+a+primer+for+radiologists%5BTitle%5D)+AND+%22Radiographics%22%5BJournal%5D)">Liver iron quantification with MR imaging: a primer for radiologists.</a> Radiographics. 38 (2), 392-412 (2018).</li>
<li>Triadyaksa, P., Oudkerk, M., Sijens, P. E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cardiac+T2%2A+mapping%3A+Techniques+and+clinical+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Magnetic+Resonance+Imaging%22%5BJournal%5D)">Cardiac T2* mapping: Techniques and clinical applications.</a> Journal of Magnetic Resonance Imaging. 52 (5), 1340-1351 (2020).</li>
<li>Anderson, L. J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Cardiovascular+T2-star+%28T2%2A%29+magnetic+resonance+for+the+early+diagnosis+of+myocardial+iron+overload%5BTitle%5D)+AND+%22European+Heart+Journal%22%5BJournal%5D)">Cardiovascular T2-star (T2*) magnetic resonance for the early diagnosis of myocardial iron overload.</a> European Heart Journal. 22 (23), 2171-2179 (2001).</li>
<li>Seo, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Estimation+of+T2%2A+relaxation+time+of+breast+cancer%3A+correlation+with+clinical%2C+imaging+and+pathological+features%5BTitle%5D)+AND+%22Korean+Journal+of+Radiology%22%5BJournal%5D)">Estimation of T2* relaxation time of breast cancer: correlation with clinical, imaging and pathological features.</a> Korean Journal of Radiology. 18 (1), 238-248 (2017).</li>
<li>Serkova, N. J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Nanoparticle-based+magnetic+resonance+imaging+on+tumor-associated+macrophages+and+inflammation%5BTitle%5D)+AND+%22Frontiers+in+Immunology%22%5BJournal%5D)">Nanoparticle-based magnetic resonance imaging on tumor-associated macrophages and inflammation.</a> Frontiers in Immunology. 8, 590(2017).</li>
<li>Chen, X., Qiu, B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+pilot+study+of+short+T2%2A+measurements+with+ultrashort+echo+time+imaging+at+0.35+T%5BTitle%5D)+AND+%22BioMedical+Engineering+OnLine%22%5BJournal%5D)">A pilot study of short T2* measurements with ultrashort echo time imaging at 0.35 T.</a> BioMedical Engineering OnLine. 17 (1), 70(2018).</li>
<li>Yi, J., Lee, Y. H., Song, H. -T., Suh, J. -S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Comparison+of+T2%2A+between+regular+echo+time+and+ultrashort+echo+time+with+3D+cones+at+3+tesla+for+knee+meniscus%5BTitle%5D)+AND+%22Medicine%22%5BJournal%5D)">Comparison of T2* between regular echo time and ultrashort echo time with 3D cones at 3 tesla for knee meniscus.</a> Medicine. 97 (48), e13443(2018).</li>
<li>Weishaupt, D., et al. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aWeishaupt%2C+D+%22How+Does+MRI+Work%3F%3A+An+Introduction+to+the+Physics+and+Function+of+Magnetic+Resonance+Imaging%22">How Does MRI Work?: An Introduction to the Physics and Function of Magnetic Resonance Imaging</a>. , Springer. Berlin, Heidelberg. (2006).</li>
<li>Wood, J. C. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Guidelines+for+quantifying+iron+overload%5BTitle%5D)+AND+%22Hematology.+American+Society+of+Hematology%22%5BJournal%5D)">Guidelines for quantifying iron overload.</a> Hematology. American Society of Hematology. 2014 (1), 210-215 (2014).</li>
<li>Branisso, P. P. F., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Non-invasive+methods+for+iron+overload+evaluation+in+dysmetabolic+patients%5BTitle%5D)+AND+%22Annals+of+Hepatology%22%5BJournal%5D)">Non-invasive methods for iron overload evaluation in dysmetabolic patients.</a> Annals of Hepatology. 27 (4), 100707(2022).</li>
<li>Schaefer, B., Meindl, E., Wagner, S., Tilg, H., Zoller, H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Intravenous+iron+supplementation+therapy%5BTitle%5D)+AND+%22Molecular+Aspects+of+Medicine%22%5BJournal%5D)">Intravenous iron supplementation therapy.</a> Molecular Aspects of Medicine. 75, 100862(2020).</li>
<li>Haacke, E. M., Mittal, S., Wu, Z., Neelavalli, J., Cheng, Y. -C. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Susceptibility-weighted+imaging%3A+technical+aspects+and+clinical+applications%2C+part+1%5BTitle%5D)+AND+%22AJNR%3A+American+Journal+of+Neuroradiology%22%5BJournal%5D)">Susceptibility-weighted imaging: technical aspects and clinical applications, part 1.</a> AJNR: American Journal of Neuroradiology. 30 (1), 19-30 (2009).</li>
<li>T2 Mapping Slicer Extension. , Available from: 
 <a target="_blank" href="https://github.com/gattia/Slicer-T2mapping">https://github.com/gattia/Slicer-T2mapping</a> (2021).</li>
<li>3D Slicer image computing platform. 3D Slicer. , Available from: 
 <a target="_blank" href="https://slicer.org/">https://slicer.org/</a> (2023).</li>
<li>Messroghli, D. R., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+open-source+software+tool+for+the+generation+of+relaxation+time+maps+in+magnetic+resonance+imaging%5BTitle%5D)+AND+%22BMC+Medical+Imaging%22%5BJournal%5D)">An open-source software tool for the generation of relaxation time maps in magnetic resonance imaging.</a> BMC Medical Imaging. 10, 16(2010).</li>
<li>GNU Octave. , Available from: 
 <a target="_blank" href="https://octave.org/">https://octave.org/</a> (2023).</li>
<li>Chavhan, G. B., Babyn, P., Thomas, B., Shroff, M., Haacke, E. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Principles%2C+techniques%2C+and+applications+of+T2%2A-based+MR+imaging+and+its+special+applications%5BTitle%5D)+AND+%22Radiographics%22%5BJournal%5D)">Principles, techniques, and applications of T2*-based MR imaging and its special applications.</a> Radiographics. 29 (5), 1433-1449 (2009).</li>
<li>Aghighi, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Magnetic+resonance+imaging+of+tumor+associated+macrophages%3A+clinical+translation%5BTitle%5D)+AND+%22Clinical+Cancer+Research%22%5BJournal%5D)">Magnetic resonance imaging of tumor associated macrophages: clinical translation.</a> Clinical Cancer Research. 24 (17), 4110-4118 (2018).</li>
<li>Trujillo-Alonso, V., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((FDA-approved+ferumoxytol+displays+anti-leukaemia+efficacy+against+cells+with+low+ferroportin+levels%5BTitle%5D)+AND+%22Nature+Nanotechnology%22%5BJournal%5D)">FDA-approved ferumoxytol displays anti-leukaemia efficacy against cells with low ferroportin levels.</a> Nature Nanotechnology. 14 (6), 616-622 (2019).</li>
<li>Ishiyama, K., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Tumor-liver+contrast+and+subjective+tumor+conspicuity+of+respiratory-triggered+T2-weighted+fast+spin-echo+sequence+compared+with+T2%2A-weighted+gradient+recalled-echo+sequence+for+ferucarbotran-enhanced+magnetic+resonance+imaging+of+hepatic+malignant+tumors%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Magnetic+Resonance+Imaging%22%5BJournal%5D)">Tumor-liver contrast and subjective tumor conspicuity of respiratory-triggered T2-weighted fast spin-echo sequence compared with T2*-weighted gradient recalled-echo sequence for ferucarbotran-enhanced magnetic resonance imaging of hepatic malignant tumors.</a> Journal of Magnetic Resonance Imaging. 27 (6), 1322-1326 (2008).</li>
<li>Hirokawa, Y., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Hepatic+lesions%3A+improved+image+quality+and+detection+with+the+periodically+rotated+overlapping+parallel+lines+with+enhanced+reconstruction+technique-evaluation+of+SPIO-enhanced+T2-weighted+MR+images%5BTitle%5D)+AND+%22Radiology%22%5BJournal%5D)">Hepatic lesions: improved image quality and detection with the periodically rotated overlapping parallel lines with enhanced reconstruction technique-evaluation of SPIO-enhanced T2-weighted MR images.</a> Radiology. 251 (2), 388-397 (2009).</li>
<li>Tonan, T., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Evaluation+of+small+%28%E2%89%A42cm%29+dysplastic+nodules+and+well-differentiated+hepatocellular+carcinomas+with+ferucarbotran-enhanced+MRI+in+a+1.0-T+MRI+unit%3A+Utility+of+T2%2A-weighted+gradient+echo+sequences+with+an+intermediate-echo+time%5BTitle%5D)+AND+%22European+Journal+of+Radiology%22%5BJournal%5D)">Evaluation of small (≤2cm) dysplastic nodules and well-differentiated hepatocellular carcinomas with ferucarbotran-enhanced MRI in a 1.0-T MRI unit: Utility of T2*-weighted gradient echo sequences with an intermediate-echo time.</a> European Journal of Radiology. 64 (1), 133-139 (2007).</li>
<li>Rief, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Detection+of+focal+liver+lesions+in+unenhanced+and+ferucarbotran-enhanced+magnetic+resonance+imaging%3A+a+comparison+of+T2-weighted+breath-hold+and+respiratory-triggered+sequences%5BTitle%5D)+AND+%22Magnetic+Resonance+Imaging%22%5BJournal%5D)">Detection of focal liver lesions in unenhanced and ferucarbotran-enhanced magnetic resonance imaging: a comparison of T2-weighted breath-hold and respiratory-triggered sequences.</a> Magnetic Resonance Imaging. 27 (9), 1223-1229 (2009).</li>
</ol>

Autorzy nie mają nic do ujawnienia.

Nasz protokół pozwala nam mierzyć czasy relaksacji guza T2* w oparciu o sekwencje gradientowo-echo z wieloma echami, zewnętrzne oprogramowanie i wtyczkę do tworzenia map T2*. Krytycznymi krokami w ramach protokołu jest włączenie sekwencji gradient-echo z bardzo krótkimi TE do protokołu skanowania oraz monowykładnicze dopasowanie obrazów gradient-echo z wieloma echami za pomocą zewnętrznego oprogramowania. Ważne jest, aby uporządkować wejściowe obrazy gradientowe z echem wieloechowym zgodnie z ich czasem akwizycji. Można ...

Nieinwazyjne oznaczanie ilościowe czasów relaksacji guza T2* w różnych tkankach ciała za pomocą obrazowania metodą rezonansu magnetycznego (MRI) jest powszechnie znane1. Uzasadnieniem dla tego artykułu jest przedstawienie protokołu pomiaru czasów relaksacji guza T2*, który jest niezależny od oprogramowania skanera, takiego jak Osirix2. Pozwoli to na jednolitą analizę danych obrazowych z różnych ośrodków, różnych skanerów i różnych dostawców. Rzeczywiście, tysiące użytkowników mogłoby potencjalnie skorzystać z tego samego podejścia, zwiększając w ten sposób standaryzację pomiarów guza T2*. Pomiary T2* są wykorzystywane do różnych celów między innymi przez neuroradiologów, ekspertów w dziedzinie obrazowania serca i ekspertów w dziedzinie obrazowania jamy brzusznej. Sekwencje impulsów MRI do pomiarów czasów relaksacji tkanek T2* zostały zastosowane i zoptymalizowane do oceny między innymi krwawień wewnątrzczaszkowych3, zawartość żelaza w wątrobie1,4 i zawartość żelaza w sercu5,6. Inni badacze wykorzystali pomiary T2* do wygenerowania ilościowych szacunków akumulacji nanocząstek tlenku żelaza w nowotworach złośliwych7,8. Jednak wiele z tych wcześniejszych podejść wykorzystywało oprogramowanie instytucjonalne lub specjalne oprogramowanie skanera, które byłoby ograniczone do użytku w określonej instytucji lub do przetwarzania danych uzyskanych za pomocą określonego skanera. W tym miejscu opisujemy uniwersalne podejście do generowania map guza T2* i czasów relaksacji guza T2* w oparciu o przedkliniczne lub kliniczne dane MRI z dowolnego skanera, który może generować obrazy echa gradientowego z wieloma echami. Wymagana sekwencja echa gradientowego powinna mieć bardzo krótkie czasy pierwszego echa i bliskie odstępy między echami9,10. Obrazy echa gradientowego z wieloma echami są następnie wprowadzane do zewnętrznego oprogramowania, obliczane są mapy guza T2* i mierzone są czasy relaksacji guza T2*. Wtyczka T2 Fit Map w krzywych rozpadu T2* modeli zewnętrznych jako monowykładnicze dopasowanie do S(t) = So e-t/T2* 11, gdzie S(t) reprezentuje sygnał lub wartość procesu w danym czasie t; S0 jest początkową wartością sygnału lub procesu przy t = 0; t oznacza czas; T2*, znany również jako pozorny czas relaksacji poprzecznej, charakteryzuje szybkość zaniku sygnału lub procesu; a e jest podstawą logarytmu naturalnego (w przybliżeniu równą 2,71828). Równanie opisuje rozpad wykładniczy, w którym sygnał lub proces zmniejsza się w czasie w funkcji szybkości zaniku T2*. Im większa wartość T2*, tym wolniejsze tempo zaniku i na odwrót. To samo oprogramowanie może być również używane do wprowadzania obrazów echa spinowego z wieloma echami i generowania wartości T2 guza poprzez dopasowanie krzywej rozpadu T2 do S (t) = So e-t / T2. Dopasowanie krzywej zostało wykonane za pomocą zewnętrznego oprogramowania, bez uwzględniania stałego przesunięcia. Obie krzywe rozpadu wykazują pojedyncze zachowanie wykładnicze, przy czym T2* wykazuje krótszy czas trwania w porównaniu do T2.
U pacjentów z hemozyderozą i hemochromatozą, kwantyfikacja zawartości żelaza w wątrobie za pomocą biopsji tkankowej jest złotym standardem, podczas gdy nieinwazyjne obrazowanie MR jest punktem opieki przy ustalaniu wartości wyjściowych i nieinwazyjnym monitorowaniu zmian w czasie12,13. Chociaż generowanie map T2* do oznaczania ilościowego żelaza w wątrobie jest dobrze znane4, nie ma ustandaryzowanego protokołu pomiaru czasu relaksacji guza T2*. Chociaż mapy T2* mogą być również generowane przez oprogramowanie skanera, jest to ograniczone do określonego skanera i dostawcy. W dziedzinie onkologii seryjne badania obrazowe danego pacjenta często odbywają się na różnych skanerach, a wieloośrodkowe dane MRI pozyskiwane są na podstawie badań obrazowych z różnych skanerów i różnych dostawców. Ponadto coraz częściej wdrażane są kokliniczne badania obrazowe, które wymagają porównania danych MRI pacjentów z modelami mysimi, które symulują ich nowotwór. Celem tego protokołu jest zapewnienie protokołu pomiaru czasów relaksacji guza T2*, który jest niezależny od oprogramowania skanera. Pozwoli to na jednolitą analizę danych obrazowych z różnych ośrodków i różnych skanerów. Rzeczywiście, tysiące użytkowników mogłoby potencjalnie skorzystać z tego samego podejścia, zwiększając w ten sposób standaryzację i odtwarzalność pomiarów guza T2*. Nasz protokół wykorzystuje zewnętrzne oprogramowanie, które można pobrać z Internetu. Obrazy echa gradientowego z wieloma echami są wprowadzane do oprogramowania i dopasowywane do wzoru na rozpad wykładniczy w celu wygenerowania mapy T2*, na której można zmierzyć czasy relaksacji guza T2* za pomocą zdefiniowanych przez operatora regionów zainteresowania (ROI)5. Nanocząstki tlenku żelaza mogą być podawane w różnych dawkach14, W naszym badaniu pacjent otrzymał zastrzyk ferumoksytolu (30 mg / ml) zawierający 510 mg żelaza pierwiastkowego w objętości 17 ml, w dawce 5 mg żelaza elementarnego na kg masy ciała. Następnie uzyskano sekwencje echa gradientowego z wieloma echami15 przy użyciu ustawionych parametrów sekwencji do akwizycji danych.

<table><tbody><tr><td>OsiriX</td><td>Pixmeo SARL</td><td></td><td>https://www.osirix-viewer.com/</td></tr> <tr><td>3T GE MR 750</td><td>GE Healthcare, Chicago, IL</td><td></td><td></td></tr><tr><td>FERAHEME (wstrzyknięcie ferumoksytolu)</td><td>AMAG Pharmaceuticals, Inc. 1100 Winter Street Waltham, MA 02451</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

pomiar czasów relaksacji guza t2* po podaniu nanocząstek tlenku żelaza

Measurement of Tumor T2* Relaxation Times after Iron Oxide Nanoparticle Administration

T2* relaksometria jest jedną z uznanych metod pomiaru wpływu superparamagnetycznych nanocząstek tlenku żelaza na tkanki nowotworowe za pomocą rezonansu magnetycznego (MRI). Nanocząstki tlenku żelaza skracają czasy relaksacji T1, T2 i T2* guzów. Podczas gdy efekt T1 jest zmienny w zależności od wielkości i składu nanocząstek, efekty T2 i T2* są zwykle dominujące, a pomiary T2* są najbardziej efektywne czasowo w kontekście klinicznym. W tym miejscu przedstawiamy nasze podejście do pomiaru czasów relaksacji guza T2*, przy użyciu sekwencji echa gradientowego z wieloma echami, zewnętrznego oprogramowania i ustandaryzowanego protokołu tworzenia mapy T2* za pomocą oprogramowania niezależnego od skanera. Ułatwia to porównywanie danych obrazowych z różnych skanerów klinicznych, różnych dostawców i wspólnych prac badawczych (tj. danych dotyczących guza T2* uzyskanych w modelach mysich i pacjentach). Po zainstalowaniu oprogramowania należy zainstalować wtyczkę T2 Fit Map z menedżera wtyczek. Protokół ten zapewnia szczegółowe informacje proceduralne krok po kroku, od importowania sekwencji echa gradientowego z wieloma echami do oprogramowania, po tworzenie kolorowych map T2* i pomiar czasów relaksacji guza T2*. Protokół może być stosowany do guzów litych w dowolnej części ciała i został zwalidowany na podstawie danych z obrazowania przedklinicznego i danych klinicznych u pacjentów. Może to ułatwić pomiary guza T2* w wieloośrodkowych badaniach klinicznych oraz poprawić standaryzację i odtwarzalność pomiarów guza T2* w koklinicznych i wieloośrodkowych analizach danych.

<img alt="Schemat analizy kształtu z obliczeniami obwodu i pola powierzchni, danymi statystycznymi i szczegółami pomiaru." class="xfigimg" src="/files/ftp_upload/64773/64773fig10.jpg" data-altupdatedat="1788304762000" data-alt="Rycina 10"> 
Rycina 10: Mapa T2* z naniesionym obszarem ROI na zmianie przerzutowego osteosarcoma, prezentująca średnią wartość T2* oraz odchylenie standardowe. <a href="https://www.jove.com/files/ftp_uplo...

Przedstawiamy ustandaryzowany protokół do ilościowego oznaczania czasów relaksacji T2* guzów za pomocą zewnętrznego oprogramowania. Obrazy echa gradientowego z wieloma echami są pozyskiwane i wprowadzane do oprogramowania w celu tworzenia map guza T2* i pomiaru czasu relaksacji guza T2*.

Pomiar czasów relaksacji guza T2* po podaniu nanocząstek tlenku żelaza

T2* relaxometry is one of the established methods to measure the effect of superparamagnetic iron oxide nanoparticles on tumor tissues with magnetic ...

Nasz protokół umożliwia standaryzowane pomiary guza T2* w różnych skanerach, producentach i instytucjach. Protokół ten umożliwia poprawę jakości i szerokie możliwości kliniczne bez konieczności używania języka programowania. Główną zaletą tej techniki jest możliwość ułatwienia wiarygodnych i spójnych pomiarów guza T2* za pomocą różnych skanerów MRI.Ponadto oferuje dostępne i przyjazne dla użytkownika podejście, obniżając bariery adopcji. NOI mogą mieć problemy z prawidłową konfiguracją sekwencji i wyborem ROI. Zaleca się postępowanie zgodnie z krokami protokołu, zapewnienie prawidłowego układu T i ćwiczenie rysowania ROI w celu dokładnego generowania i dopasowania mapy T2*.Zacznij od uruchomienia oprogramowania OsiriX, aby zainstalować wtyczkę T2 Fit Map. Kliknij przycisk Wtyczki na pasku menu, a następnie wybierz Menedżer wtyczek z menu rozwijanego. Po załadowaniu Menedżera wtyczek wybierz T2 Fit Map z dostępnych wtyczek.Kliknij Pobierz zainstaluj. Następnie zamknij Menedżera wtyczek. Po ponownym uruchomieniu oprogramowania załaduj obrazy sekwencji deco z wieloma gradientami echa jako pliki DICOM do oprogramowania.Zmień funkcję przycisku myszy, aby narysować obszar zainteresowania

measurement-tumor-t2-relaxation-times-after-iron-oxide-nanoparticle

Research

JoVE Journal

Medicine

Medycyna

Metody obrazowania biologicznego stosowane do oceny biodystrybucji komórkowej nanocząsteczek znajdują zastosowanie w monitorowaniu terapeutycznym i diagnostycznym związków sformułowanych w nanostruktury. Metody opisane w niniejszym opracowaniu są czułe i swoiste w ocenie za pomocą korejestracji histologicznej. Przedstawione metodologie zapewniają ścieżkę translacyjną od zastosowań na modelach gryzoni do zastosowań u ludzi.

Rejestrowane obrazowanie biomedyczne nanomateriałów w monitorowaniu diagnostyki i terapii

Ten protokół opisuje syntezę biofunkcjonalizowanych pruskich niebieskich nanocząstek i ich zastosowanie jako multimodalnych, molekularnych środków obrazowania. Nanocząstki mają konstrukcję rdzeń-powłoka, w której jony gadolinu lub manganu w rdzeniu nanocząstki generują kontrast MRI. Otoczka biofunkcjonalna zawiera fluorofory do obrazowania fluorescencyjnego i ligandy celujące do celowania molekularnego.

Biofunkcjonalizowane nanocząstki błękitu pruskiego do zastosowań w multimodalnym obrazowaniu molekularnym

Heterogeniczne nagromadzenie liposomów wewnątrz guza zostało powiązane z nieprawidłowym mikrośrodowiskiem guza. W niniejszej pracy przedstawiono metody pomiaru mikrokrążenia guza za pomocą obrazowania perfuzyjnego i podwyższonego ciśnienia płynu śródmiąższowego (IFP) przy użyciu systemu robotycznego sterowanego obrazem. Pomiary są porównywane z wewnątrznowotworową akumulacją liposomów, oznaczoną za pomocą wolumetrycznego obrazowania mikro-CT.

Pomiary przestrzenne perfuzji, ciśnienia płynu śródmiąższowego i akumulacji liposomów w guzach litych

Słabe zrozumienie skuteczności nanoleków in vivo utrudnia ich kliniczne tłumaczenie. Opisano tutaj procedury oceny zachowania in vivo nanoleków przeciwnowotworowych na poziomie ogólnoustrojowym, tkankowym, jednokomórkowym i subkomórkowym u myszy immunokompetentnych z nowotworem. Podejście to może pomóc naukowcom w zidentyfikowaniu obiecujących nanoleków przeciwnowotworowych do zastosowania klinicznego.

Kompleksowa procedura oceny skuteczności in vivo nanoleków przeciwnowotworowych

Opisano protokół szacowania czasu wystąpienia udaru w szczurzym modelu udaru, wykorzystujący parametry ilościowego rezonansu magnetycznego (qMRI). Procedura wykorzystuje dyfuzyjny rezonans magnetyczny do wyznaczenia zmiany w ostrym udarze mózgu oraz ilościowych czasów relaksacji T1 i T2 (qT1 i qT2) w celu określenia czasu udaru.

Protokół obrazowania metodą rezonansu magnetycznego do szacowania czasu wystąpienia udaru w trwałym niedokrwieniu mózgu

Opisujemy protokół przedklinicznego śledzenia in vivo przerzutów nowotworowych. Opiera się on na reporterze radionuklidowo-fluorescencyjnym łączącym symporter jodku sodu, wykrywany przez nieinwazyjny [18F]tetrafluoroboran-PET, oraz białko fluorescencyjne w celu usprawnionego potwierdzenia ex vivo. Metoda ma zastosowanie do przedklinicznego śledzenia komórek in vivo poza biologią guza.

Obrazowanie genu reporterowego radionuklidowo-fluorescencyjnego w celu śledzenia progresji guza w modelach guzów gryzoni

Aby ulepszyć serologiczne testy diagnostyczne dla antygenów Mycobacterium tuberculosis, opracowaliśmy superparamagnetyczne nanosondy tlenku żelaza do wykrywania gruźlicy pozapłucnej.

Synteza, charakterystyka i zastosowanie superparamagnetycznych nanosond tlenku żelaza do wykrywania gruźlicy pozapłucnej

Tutaj prezentujemy protokół do uzyskania 68Ga domieszkowanych rdzeniem nanocząstek tlenku żelaza poprzez szybką syntezę mikrofalową. Metodologia ta pozwala uzyskać nanocząstki PET/(T1)MRI o skuteczności znakowania radioaktywnego wyższej niż 90% i czystości radiochemicznej 99% w 20-minutowej syntezie.

Synteza nanocząstek tlenku żelaza domieszkowanego rdzeniem 68Ga do podwójnej pozytonowej tomografii emisyjnej /(T1)Obrazowanie metodą rezonansu magnetycznego

Tutaj opisujemy protokół dostarczania in vivo magnetycznych nanocząstek tlenku żelaza przenoszących oligomery RNA do przerzutowego raka piersi w modelach zwierzęcych, zapewniając klinicznie realne podejście do terapeutycznego wyciszania onkogennych kwasów nukleinowych.

Monitorowanie akumulacji nanoleków w przerzutach mysiego raka piersi

Ten artykuł opisuje radiosyntezę, formułowanie, kontrolę jakości nowej sondy znakowanej radioaktywnie (tj. nanoniki NM-02 znakowanej 68Ga) oraz jej zastosowanie do obrazowania PET/CT małych zwierząt w modelu ksenoprzeszczepu.

Radiosynteza, kontrola jakości i obrazowanie pozytonowej tomografii emisyjnej małych zwierząt 68nanocząsteczek znakowanych Ga

Ilościowe mapy tlenowe 3D mysich guzów zostały zobrazowane nieinwazyjnie za pomocą pulsacyjnego rezonansu paramagnetycznego. Ultrasonografia B-mode i Power Doppler zostały wykorzystane do anatomii i struktury naczyniowej. Obrazy z obu modalności nałożono na siebie, umożliwiając wieloparametryczną analizę guza.

Ocena niedotlenienia guza: obrazowanie tlenu in vivo 3D za pomocą elektronowego rezonansu paramagnetycznego

Poznaj standaryzowany protokół pomiaru czasów relaksacji T2* guzów przy użyciu oprogramowania OsiriX z wtyczką T2 Fit Map. Metoda zapewnia powtarzalne i spójne wyniki w różnych skanerach MRI bez konieczności programowania.

Pomiar czasów relaksacji guza T2* po podaniu nanocząstek tlenku żelaza

Przeglądaj więcej filmów