Quantitativa Ressonância Magnética da doença do músculo esquelético

Bruce M. Damon; Ke Li; Richard D. Dortch; E. Brian Welch; Jane H. Park; Amanda K. W. Buck; Theodore F. Towse; Mark D. Does; Daniel F. Gochberg; Nathan D. Bryant

doi:10.3791/52352

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Artigo de método

Quantitativa Ressonância Magnética da doença do músculo esquelético

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DOI:

10.3791/52352

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18 de dezembro de 2016

Bruce M. Damon¹^,²^,³^,⁴ , Ke Li¹^,² , Richard D. Dortch¹^,² , E. Brian Welch¹^,² , Jane H. Park¹^,²^,⁴ , Amanda K. W. Buck¹^,² , Theodore F. Towse¹^,²^,⁵ , Mark D. Does¹^,²^,³ , Daniel F. Gochberg¹^,²^,⁶ , Nathan D. Bryant¹^,²

¹Institute of Imaging Science, Vanderbilt University, ²Department of Radiology and Radiological Sciences, Vanderbilt University, ³Department of Biomedical Engineering, Vanderbilt University, ⁴Department of Molecular Physiology and Biophysics, Vanderbilt University, ⁵Department of Physical Medicine and Rehabilitation, Vanderbilt University, ⁶Department of Physics and Astronomy, Vanderbilt University

Neste artigo

Resumo

doenças neuromusculares geralmente exibem um temporalmente variando patologia, espacialmente heterogêneo e multifacetado. O objetivo deste protocolo é caracterizar esta patologia utilizando métodos de ressonância magnética não-invasivos.

Resumo

A ressonância magnética quantitativa (qMRI) descreve o desenvolvimento e o uso da ressonância magnética para quantificar as propriedades físicas, químicas e/ou biológicas dos sistemas vivos. As doenças neuromusculares geralmente exibem uma patologia temporalmente variável, espacialmente heterogênea e multifacetada. O objetivo deste protocolo é caracterizar esta patologia usando métodos de qMRI. O protocolo de aquisição de ressonância magnética começa com imagens localizadoras (usadas para localizar a posição do corpo e do tecido de interesse dentro do sistema de ressonância magnética), medições de controle de qualidade de distribuições de campo magnético relevantes e imagens estruturais para caracterização anatômica geral. A parte qMRI do protocolo inclui medições das constantes de tempo de relaxamento longitudinal e transversal (T1 e T2, respectivamente). Também são adquiridos dados de ressonância magnética por tensor de difusão, nos quais a difusividade da água é medida e usada para inferir processos patológicos, como edema. A imagem quantitativa de transferência de magnetização é usada para caracterizar o conteúdo relativo do tecido de prótons macromoleculares e de água livre. Por fim, os métodos de ressonância magnética de água e gordura são usados para caracterizar a substituição do tecido fibroadiposo do músculo. Além de descrever os procedimentos de aquisição e análise de dados, este artigo também discute os possíveis problemas associados a esses métodos, a análise e interpretação dos dados, a segurança da ressonância magnética e as estratégias para redução de artefatos e otimização do protocolo.

Introdução

Quantitativa ressonância magnética (qMRI) descreve o desenvolvimento e uso de MRI para quantificar físicas, químicas e / ou propriedades biológicas dos sistemas vivos. QMRI requer que um adoptar um modelo biofísico para o sistema, composto por o tecido de interesse e uma sequência de impulsos de ressonância magnética. A seqüência de pulso é projetado para sensibilizar intensidades de sinal das imagens ao parâmetro de interesse no modelo. propriedades do sinal de ressonância magnética (magnitude do sinal, frequência e / ou fase) são medidos e analisados de acordo com o modelo. O objectivo é o de produzir uma estimativa imparcial, quantitativa de um parâmetro físico ....