Protocolo para a avaliação de MRI artefatos causados pelo Metal implantes para avaliar a adequação dos implantes e a vulnerabilidade das sequências de pulso

O objetivo geral deste método é avaliar a adequação dos implantes para ressonância magnética ou estimar a vulnerabilidade das sequências de pulso a artefatos metálicos. Este método pode ajudar a responder a questões-chave no campo da radiologia, como a avaliação da adequação dos implantes à ressonância magnética e a estimativa da vulnerabilidade das sequências de pulso de artefatos metálicos. A principal vantagem dessa metodologia é que ela permite uma avaliação tridimensional de artefatos em pesos T1 e T2 com supressão de gordura e não suprimidos ao mesmo tempo.

As implicações dessa técnica se estendem ao diagnóstico de doenças peri-implantares, pois permite a otimização dos protocolos de RM no que diz respeito à redução dos artefatos peri-implantares. Antes de construir o simulador para este protocolo, primeiro determine o volume do implante a ser estudado. Aqui, o método de deslocamento de água é usado, e o volume das amostras mediu 0,65 mililitros e 0,73 mililitros, respectivamente.

Selecione uma caixa à prova d'água de plástico não ferromagnético que seja maior do que os artefatos de ressonância magnética esperados e, em seguida, fixe a posição do implante no meio da caixa usando um fio fino. Em seguida, derreta cuidadosamente uma mistura de gordura semi-sintética, água e estearato de macrogol-8 usando um banho-maria a 50 graus Celsius. Aqui, uma mistura de 500 mililitros foi usada para a incorporação de cada amostra.

Assim que a mistura ficar fluida, desligue o fogo e comece a mexer lentamente. Ao fazer isso, certifique-se de que não haja separação das fases gordurosa e aquosa na mistura. Em seguida, assim que a coagulação começar, despeje lentamente a mistura de incorporação na caixa fantasma com o implante, certificando-se de despejar gradualmente para evitar a inclusão de ar.

Finalmente, coloque o fantasma em uma geladeira a quatro graus Celsius durante a noite para dessecação e decante qualquer fluido residual restante no dia seguinte. Para o exame de ressonância magnética, use uma bobina de radiofrequência que permita uma distribuição homogênea do sinal dentro do volume de imagem sem quedas de sinal graves e óbvias. Certifique-se de posicionar o simulador com o implante embutido dentro da bobina de radiofrequência na mesma orientação em que seria colocado in vivo.

Posicione o meio do simulador no centro iso da ressonância magnética. Em seguida, configure as sequências de imagem no console de ressonância magnética, certificando-se de que a caixa fantasma, incluindo um pouco de ar nas bordas da caixa, esteja dentro do volume de imagem. Em seguida, adquira as imagens que serão avaliadas quanto aos artefatos.

Exporte as imagens do console de ressonância magnética sem compactação, de preferência usando o formato DICOM. Em seguida, importe as imagens para um software de pós-processamento que permite colocar regiões de interesse, ou ROIs, avaliar intensidades de sinal, segmentação baseada em limite e quantificação de volumes segmentados. Para definir o limite para artefatos de empilhamento e verificar a distribuição homogênea do sinal, primeiro use o editor de segmentação para colocar linhas perpendiculares adjacentes à borda externa do artefato visível na fatia com o tamanho máximo do artefato.

Em seguida, coloque um ROI de fundo de 10 milímetros de diâmetro fora de cada um dos quatro pontos de interseção. Em seguida, na visualização do projeto, você usa a ferramenta de estatísticas de material para medir a intensidade média do sinal e o desvio padrão de todos os voxels dentro desses quatro valores de ROI de fundo e para cada ROI de fundo separadamente. garantir que a intensidade média do sinal de cada ROI de fundo esteja dentro de 1,5 desvios padrão do sinal médio de cada uma das outras três contrapartes para garantir uma distribuição homogênea do sinal.

Em seguida, calcule o limite para artefatos de empilhamento adicionando três desvios padrão do ROI de fundo à intensidade média do sinal de todos os voxels dos quatro valores de ROI. Em seguida, execute uma segmentação semiautomática baseada em limite de artefatos de empilhamento. Use a ferramenta de mascaramento para visualizar a faixa de intensidade do sinal predefinida e restringir a segmentação a ela, selecionando todos os voxels com intensidades de sinal maiores que o limite adjacente ao artefato de perda de sinal.

Para definir o limite para artefatos de perda de sinal, primeiro coloque quatro ROIs no ar contendo regiões de 10 milímetros de diâmetro nos cantos da caixa fantasma e, em seguida, meça a intensidade média do sinal e o desvio padrão de todos os voxels dentro deles. Agora, coloque um ROI no núcleo do artefato de perda de sinal definido pela maior área conectada de baixas intensidades de sinal. Em seguida, aumente manualmente o tamanho desse ROI para o maior tamanho possível, conforme definido na tela aqui.

Por fim, meça a intensidade média do sinal e o desvio padrão desse ROI principal. Além disso, calcule o limite de intensidade do sinal para artefatos de perda de sinal, como visto aqui. Em seguida, execute uma segmentação semiautomática baseada em limite desses artefatos, selecionando todos os voxels conectados ao ROI principal com intensidades de sinal abaixo desse limite.

Use a ferramenta de mascaramento do editor de segmentação para visualizar a faixa de intensidade do sinal predefinida e restringir a segmentação a ela. Se possível, use a função de preenchimento no editor de segmentação para incluir todos os voxels que ainda não foram selecionados. Subtraia o volume físico do implante do volume do artefato calculado para obter o volume verdadeiro do artefato e repita essa análise pelo menos três vezes.

Um intervalo de tempo de pelo menos duas semanas deve separar essas leituras múltiplas para excluir qualquer viés de aprendizado. O posicionamento típico das regiões de interesse para medir os limites para artefatos de empilhamento e distribuição de sinal em artefatos de perda de sinal é visto aqui. O contorno azul representa a segmentação semiautomática para artefatos de perda de sinal.

As pequenas áreas vermelhas correspondem ao resultado de artefatos de empilhamento. Implantes dentários que suportam diferentes coroas únicas usadas nos simuladores são vistos aqui. Esses gráficos mostram o volume médio do artefato tridimensional para cada amostra de implante com desvios padrão após subtrair o volume físico do implante.

Quatro sequências de ressonância magnética foram avaliadas. Aqui, são mostradas renderizações dos volumes de artefatos para um implante de titânio de tungstênio de cromo cobalto e um implante de titânio de zircônia. As áreas azuis representam artefatos de perda de sinal e as áreas vermelhas representam artefatos de empilhamento.

Abaixo, vemos as imagens de origem coloridas para todas as sequências ponderadas em T-2 avaliadas. Ao tentar este procedimento, é importante escolher parâmetros de sequência idênticos aos da varredura Invivo, para permitir a transferibilidade precisa dos resultados in vitro. Depois de assistir a este vídeo, você deve ter uma boa compreensão de como avaliar a perda de sinal e os artefatos de empilhamento de maneira padronizada.

Isso permite que você avalie a adequação dos implantes por ressonância magnética ou a vulnerabilidade das sequências de pulso a artefatos metálicos.