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Engineering

Protokoll für die Bewertung von MRI Artefakte verursacht durch Metall-Implantate um die Eignung der Implantate und die Anfälligkeit von Impulsfolgen zu bewerten

doi: 10.3791/57394 Published: May 17, 2018

Summary

Wir beschreiben eine standardisierte Methode zur Evaluierung der Magnet-Resonanz-Tomographie Artefakte verursacht durch Implantate, die Eignung der Implantate für Magnet-Resonanz-Tomographie und/oder die Anfälligkeit der verschiedenen Impulsfolgen für metallische Artefakte zu schätzen gleichzeitig.

Abstract

Da die Anzahl der Kernspintomographen (MRT) und Patienten mit medizinischen Implantaten ständig wächst, begegnen Radiologen zunehmend metallischen Implantat-bezogene Artefakte im MRT, was zu reduzierter Bildqualität. Daher sind die MRI-Eignung von Implantaten volumenmäßig Artefakt, sowie die Entwicklung von Impulsfolgen zu reduzieren Bildartefakte, mehr und mehr an Bedeutung. Hier präsentieren wir Ihnen ein umfassendes Protokoll für eine standardisierte Bewertung von das Artefakt-Volumen von Implantaten im MRI ermöglicht. Darüber hinaus kann dieses Protokoll verwendet werden, um die Anfälligkeit der verschiedenen Impulsfolgen für Artefakte zu analysieren. Das vorgeschlagene Protokoll kann auf T1 - und T2-gewichteten Bilder mit oder ohne Fett-Unterdrückung und alle passiven Implantate angewendet werden. Darüber hinaus ermöglicht das Verfahren eine separate und dreidimensionale Identifizierung Signal Verlust und Pile-Up Artefakte. Da frühere Untersuchungen unterschieden sich stark in Evaluationsmethoden, beschränkte die Vergleichbarkeit der Ergebnisse. So sind standardisierte Messungen der MRI Artefakt Bände notwendig, um bessere Vergleichbarkeit zu ermöglichen. Dies kann die Entwicklung von der MRI-Eignung der Implantate verbessern und besser Puls Sequenzen endlich Patientenversorgung zu verbessern.

Introduction

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MRI ist ein unverzichtbares diagnostisches Instrument geworden. Infolgedessen steigt die Zahl der MRI-Systeme in der Routinediagnostik weitere1. Zur gleichen Zeit steigt die Zahl der Patienten mit Implantaten sowie2,3. Im Jahr 2012 wurden zum Beispiel mehr als 1 Million Knie- und Gelenkersatz in den USA allein4durchgeführt. Die Prävalenz von solchen Implantaten war etwa 7 Millionen im Jahr 2010, das entspricht mehr als 10 % der Frauen in der Altersgruppe 80-89 Jahre5. Infolgedessen sind die Bildqualität und die diagnostische Bedeutung der MRT-Untersuchungen durch Artefakte durch metallische Implantate, was zu einer verminderten diagnostische Genauigkeit oft beeinträchtigt. Daher wird die MRI-Eignung von Implantaten und die Artefakt-Anfälligkeit von Impulsfolgen immer wichtiger. Zahlreiche Ansätze wurden veröffentlicht, um diese Eigenschaften zu bewerten. Durch starke Unterschiede in den verwendeten Bewertungsmethoden sind jedoch die jeweiligen Ergebnisse schwer zu vergleichen.

Eine Auswertung der MRT Eignung der Materialien kann durch die Berechnung der magnetischen Suszeptibilität6durchgeführt werden. Jedoch kann nicht die besondere Gefährdung der verschiedenen Pulssequenzen Artefakte mit diesem Ansatz für ein bestimmtes Implantat verglichen werden. Umgekehrt, die Artefakt-Bände für eine gegebene Pulsfolge nur etwa für verschiedene Implantate abgeschätzt werden. Darüber hinaus erfolgt die Analyse häufig mit künstlich geformten Implantaten7,8. Das Materialvolumen und Form einen Einfluss auf das Artefakt Größe6haben, sollten auch diese Funktionen berücksichtigt werden. Als Alternative zur magnetischen Suszeptibilität kann die Artefakt-Größe ausgewertet werden. Studien setzen häufig nur auf die qualitative Bewertung der das Artefakt Größe9 oder konzentrieren sich auf die zweidimensionale Artefakt-Größe nur für eine Scheibe am Implantat Artefakt10,11. Darüber hinaus werden manuelle Segmentierung Ansätze häufig, das ist nicht nur zeitaufwändig, sondern auch anfällig für Intra - und inter - reader Unterschiede11. Zu guter Letzt erlauben Protokolle oft nicht für Fett-ungesättigten und gesättigten Fett Sequenzen auf der gleichen Zeit12testen. Hierzu wäre jedoch wünschenswert, da die angewandten Fett Unterdrückung Technik zutiefst die Artefakt-Größe betrifft.

Hier präsentieren wir Ihnen ein Protokoll ermöglicht eine zuverlässige, halbautomatische, Schwelle-basierte, dreidimensionale Quantifizierung der Signal Verlust und Pile-Up Artefakte das gesamte Implantat oder alle Scheiben mit sichtbaren Implantat Artefakte. Darüber hinaus erlaubt es die Prüfung T1 - und T2-gewichteten Bilder mit oder ohne Fett-Sättigung. Das Protokoll kann verwendet werden, um die MRI-Eignung der verschiedenen Implantate oder die Anfälligkeit der verschiedenen Impulsfolgen für metallische Artefakte für ein bestimmtes Implantat zu bewerten.

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Protocol

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(1) Phantom Vorbereitung

  1. Bestimmen Sie die Implantat-Volumen (z. B.mithilfe der Wasser-Verdrängung-Methode).
    Hinweis: Das Volumen der CCT-T-Probe und der Z-T-Probe gemessen 0,65 mL und 0,73 mL, beziehungsweise.
  2. Befestigen Sie die Implantatposition in der Mitte ein nicht-ferromagnetische, Kunststoff, wasserdichte Box mit einem dünnen Faden. Verwenden Sie einen Karton, der größer ist als die erwarteten MRI-Artefakte.
    Hinweis: Wenn keine groben Schätzungen der Artefakt Bände des Implantats und/oder Puls Reihenfolge des Interesses zur Verfügung stehen, führen Sie einen Test-Scan indem man das Phantom in einer Box, ca. 10 x größer als das Phantom, mit Wasser gefüllt. Die Artefakt-Bände in dieser Studie reichten von 7,3 mL (für die CCT-T-Probe) und 0,09 mL (für die Z-T-Probe).
  3. Schmelzen Sie vorsichtig eine Mischung aus VOLLSYNTHETISCHES Fett (58,8 %), Wasser (40 %) und Macrogol-8-Stearat (1,2 %), mit einem Wasserbad bei 50 ° C.
    Hinweis: Für die Beispiele in dieser Studie verwendeten wir eine 500 mL Mischung für die Einbettung von jeder Probe.
    1. Wenn die Mischung flüssig wird, stoppen Sie, Heizung und unter langsamen rühren starten Sie und beenden Sie, Heizung. Stellen Sie sicher, dass es keine Trennung der Phasen Fett und Wasser.
  4. Sobald gerinnen beginnt, beginnen Sie langsam Einbettung des Implantats mit der Mischung. Dazu den Teig einbetten langsam in die phantom Box mit dem Implantat.
    Hinweis: Gießen muss langsam erfolgen um Lufteinschlüsse zu vermeiden.
  5. Stellen Sie den phantom Koffer mit dem eingebetteten Implantat in den Kühlschrank bei 4 ° C über Nacht für Austrocknung. Am nächsten Tag entfernen Sie alle restlichen Fluid-Bauteile durch Dekantieren.

(2) MRT-Untersuchung

  1. Legen Sie das Phantom (Kasten mit dem eingebetteten Implantat) in der MRT in der gleichen Ausrichtung wie in der in-Vivo -Situation. Position der Mitte des Phantoms im Isozentrum des MRT.
  2. Verwenden Sie für Messungen eine Spule, die für eine homogene Signalverteilung in der bildgebenden Volumen ohne schwere und offensichtlich Signal Tropfen (z.B. ein Kopf Spule) ermöglicht.
  3. Wenn das MRI Planung an der MRI-Konsole scannt, sicherstellen Sie, dass das phantom ein, einschließlich etwas Luft an den Rändern der Box, in der Bildgebung Volumen.
  4. Führen Sie dann die MRT-Untersuchung.

3. Analyse und Nachbearbeitung von Bildern

  1. Exportieren Sie die Bilder ohne Qualitätsverlust (z.B.durch Kompression) von der MRI-Konsole (z. B.im DICOM-Format). Importieren Sie die Bilder in ein MRI, Post-processing-Software, die für die Platzierung der Region Interessen (ROI), Evaluierung von ROI Signalintensitäten, eine Schwelle-basierte Segmentierung und eine Quantifizierung der Segmentierung Bände (siehe Tabelle der Materialien) erlaubt.
  2. Um die Schwelle für Pile-Up Artefakte definieren und überprüfen Sie, ob eine homogene Signalverteilung in der bildgebenden Volumen, platzieren Sie Zeilen senkrecht zueinander und angrenzend an die äußere Grenze des sichtbaren Artefakts auf der Scheibe mit dem maximalen Artefakt Größe ( Abbildung 1a).
    Hinweis: Pile-Up Artefakte sind Verschiebung Artefakte, Gebiete mit künstlich hohe Signalintensitäten präsentieren. Sie treten in der Scheibe und der Anzeige-Richtung.
    1. Legen Sie einen Hintergrund Rendite (ROI imHintergrund) mit 10 mm Durchmesser außerhalb aller vier Schnittpunkte (Abbildung 1a). Legen Sie die Linien und den Hintergrund Regionen der Interessen mit der Segmentierung-Editor.
    2. Messen Sie die mittlere Signalintensität und Standardabweichung (SD) von allen Voxel innerhalb dieser 4 ROIHintergrund Werte und für jede ROIHintergrund separat. Verwenden Sie das Werkzeug Material Statistiken in der Projektansicht.
    3. Sicherstellen Sie, dass die mittlere Signalintensität jeder ROIHintergrund im Bereich von ± 1,5 SD von das mittlere Signal von jedem der anderen 3 Kollegen garantieren eine homogene Signalverteilung.
    4. Berechnen Sie die Schwelle für Pile-Up Artefakte, indem Sie die mittlere Signalintensität alle Voxel 4 ROIHintergrund Werte 3 SD ROIHintergrund hinzufügen. Führen Sie eine halbautomatische Schwelle-basierte Segmentierung des Pile-Up Artefakte durch Auswahl von alle Voxel mit der Signalintensitäten größer als der Schwellenwert angrenzend an das Signal Verlust Artefakt in jede Scheibe. Verwenden Sie Maskenwerkzeug des Editors Segmentierung zu visualisieren die vordefinierten Signalbereich Intensität und die Segmentierung zu beschränken.
  3. Um die Schwelle für Signal-Verlust-Artefakte zu definieren, legen Sie 4 Regionen der Interessen (ROIs) in Luft-haltigen Regionen (ROILuft; je 10 mm Durchmesser) an den Ecken des Feldes phantom und messen die mittlere Signalintensität und SD von allen Voxel innerhalb dieser 4 ROI zu Luft wie in Schritt 3.2, beschrieben mit dem Segmentierung Editor und "Material Statistics", beziehungsweise.
    Hinweis: Signal Verlust Artefakte mit Voxel mit künstlich niedrigen Signalintensitäten präsent. Sie entstehen durch Kapitaltheorie und Verschiebung Artefakte.
    1. Legen Sie einen ROI im Kern das Signal Verlust Artefakt (ROIKern) definiert durch den größten verbundenen Bereich der niedrigen Signalintensitäten (Abbildung 1a). Manuell Vergrößern des ROIKern bis die größte mögliche Größe innerhalb der Signal Verlust Artefakt, dessen mittlere Signalintensität niedriger als der Mittelwert ROILuft + 3 X der jeweiligen SD ist, gefunden wird. Zu guter Letzt Messen Sie die mittlere Signalintensität und SD des ROIKern.
    2. Die Signalschwelle Intensität für Signal-Verlust-Artefakte zu berechnen, indem 3 SD des ROIKern der Mittelwert der ROI-Kern. Führen Sie eine halbautomatische Schwelle-basierte Segmentierung der Signal Verlust Artefakte durch Auswahl von alle Voxel verbunden mit dem ROI-Kern mit Signalintensitäten unterhalb der Schwelle.
    3. Verwenden Sie Maskenwerkzeug des Editors Segmentierung zu visualisieren die vordefinierten Signalbereich Intensität und die Segmentierung zu beschränken. Verwenden Sie nach Möglichkeit die "Füllung" Funktion Tippen Sie "Auswahl" des Editors Segmentierung im alle Voxel innerhalb der Segmentierung enthalten, die noch nicht ausgewählt sind. Ggf. manuell fügen Sie weitere eindeutige Signal Verlust Artefakte hinzu, die Segmentierung.
  4. Subtrahieren Sie die physischen Implantat Lautstärke aus dem berechneten Artefakt, das wahre Artefakt Volumen zu erhalten. Wiederholen Sie die Analyse mindestens 3 X. Einem Zeitabstand von mindestens zwei Wochen sollten mehrere Lesevorgänge um ein lernen Voreingenommenheit auszuschließen trennen.

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Representative Results

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Mit dem genannten Protokoll bewertet wir das Artefakt-Volumen von 2 verschiedene Dental-Implantate aus Titan (T; siehe Tabelle of Materials) unterstützt unterschiedliche Kronen [Porzellan verschmolzen auf Metall nicht-Edelmetall-Legierung (CCT-T) und monolithischen Zirkonia (Z-T); Abbildung 1 b und 1 c]. Die CCT-T-Probe stellt eine höchst PARAMAGNETISCHE Materialzusammensetzung Vorhersage große Artefakte (Kobalt 61 %, 21 % und Wolfram Chrome 11 %; CCT). Das Krone-Material der Z-T-Probe stellt eine niedrige paramagnetischen Material (Zirkonia 92 %; (Z). Darüber hinaus vier unterschiedliche, nicht-Fett-gesättigte, T2-gewichtete Sequenzen wurden ausgewertet, um ihre Anfälligkeit für Metall-Artefakte zu vergleichen. Insbesondere die Techniken der mehrere Platte Übernahme mit einem Blick-Winkel kippen Gradienten basiert auf einer Probenahme Perfektion mit anwendungsoptimierten Kontraste mit verschiedenen flipwinkel Entwicklungen (MSVAT-Platz), Scheibe, die Codierung für Metall Artefakt Korrektur (SEMAC), und ihren konventionellen Pendants Raum und Turbo-Spin-Echo (TSE) wurden ausgewertet (siehe Tabelle 1 für die genaue Ablauf-Parameter). MRT-Aufnahmen auf einem 3 t MRT-System ausgeführt wurden (siehe die Tabelle der Materialien) und eine 16-Kanal Mehrzweck Oberfläche Spule verwendet wurde. Die Variation der Sequenz pulsparameter hat einen starken Einfluss auf die Artefakt-Größe. So wurden die pulsparameter Sequenz so nah wie möglich an diejenigen in der in-Vivo dental MRI-Scans verwendet, um die Übertragbarkeit der Ergebnisse zu erhöhen ausgewählt. Die Analyse wurde durchgeführt 3 X durch zwei unabhängige Gutachter. Für multiple Vergleiche eine zwei-Wege-Analyse der Abweichungen und post-Hoc Tukey Tests verwendet wurden.

Analyse der Daten zeigt Unterschiede zwischen Proben und die angewandte Sequenzen. In allen Sequenzen, die kombinierte Artefakt Bände (die Summe der Signalverlust und Pile-Up) der CCT-T Probe waren größer im Vergleich zu den Z-T-Probe (P < 0,001; Abbildung 2 und Abbildung 3). In der gleichen Reihenfolge, das Artefakt der CCT-T-Probe betrug 19,3 x (SEMAC) bis 39,6 x (MSVAT-Platz) größer als das Artefakt Volumen des Z-T-Pendants.

Die Wahl der Pulsfolge hatte einen signifikanten Einfluss auf das Artefakt Volumen sowie (Abbildung 2 und Abbildung 3). Bezüglich der CCT-T-Probe, die kleinste Artefakt-Bände für TSE und SEMAC und die größte Artefakte für den Raum beobachtet wurden (P < 0,001). Darüber hinaus MSVAT-Raum deutlich reduziert die Artefakt-Volumen im Vergleich zum Raum (P < 0,001; 3,8 vs. 7,3 mL). Im Gegensatz dazu wurden keine signifikanten Unterschiede zwischen MSVAT-Raum, TSE und SEMAC für die Z-T-Probe beobachtet. Das Artefakt-Volumen für Z-T war größte im Raum und wurde durch MSVAT-Raum deutlich reduziert (P < 0,05; 0,26 vs. 0,1 mL).

Figure 1
Abbildung 1: ROI-Positionierung und Implantat-Samples. (ein) dieses Panel zeigt eine typische Positionierung der Regionen von Interesse (ROIs) zur Messung der Schwellenwerte für Pile-Up Artefakte und Signalverteilung (ROIB = ROIHintergrund) und signal-Verlust Artefakte (ROIA = ROILuft ; ROIC = ROIKern). Die blaue Kontur ähnelt das Ergebnis die semiautomatische Segmentierung für Signal Verlust Artefakte innerhalb dieser Schicht. Die kleinen roten Bereiche entsprechen dem Ergebnis des Pile-Up Artefakte. (b und c) Diese Tafeln zeigen Bilder der verwendeten Implantate unterstützen verschiedene Einzelkronen. Kobalt-Chrom-Wolfram-Titan (CCT-T); Zirkon-Titan (Z-T). Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.

Figure 2
Abbildung 2: Artefakt Volumenmessungen. (a und b) Dies sind Balkendiagramme zeigen die Mittelwerte mit Standardabweichungen des dreidimensionalen Artefakt Volumens des gesamten Proben für alle 4 ausgewerteten Sequenzen Implantat nach Abzug der physischen Implantat-Volumen. Falls zutreffend, werden separate Standardabweichung Fehlerindikatoren für Signal Verlust und Pile-Up Artefakte gegeben. P ≤ 0,05; P≤ 0,001 Klicken Sie bitte hier, um eine größere Version dieser Figur.

Figure 3
Abbildung 3: Darstellung von Artefakten. Diese Platten machen die Artefakt-Bände der gesamten Implantate (obere Reihe). Die blaue farbige Bereiche repräsentieren Signal Verlust Artefakte und die rot gefärbten Bereiche repräsentieren Pile-Up Artefakte. Die Tafeln zeigen die farbigen Quellbilder (untere Zeile) für alle ausgewerteten T2-gewichteten Sequenzen. Panel (ein) ist der Kobalt-Chrom-Wolfram-Titan (CCT-T) Probe und zentrale (b) der Probe Zirkonia-Titan (Z-T). Bitte klicken Sie hier für eine größere Version dieser Figur.

Sequenz TR/TE
[ms]
Voxel-Größe
[mm3]
FOV
[mm2]
Matrix Auslesen
Bandbreite
[Hz/Px]
Scheiben Slice
Codierung

Schritte oder
Oversampling

[%]
MWST Zeit
[Min: SEK]
RAUM 2.500/131 0,55 x 0,55 x 0,55 140 x 124 256 x 256 501 72 55,6 Nein 14:02
MSVAT-RAUM 2.500/199 0,55 x 0,55 x 0,55 140 x 84 256 x 256 528 72 55,6 Ja 06:04
US$ 5.100/44 0,59 x 0,59 x 1,5 150 x 150 256 x 256 592 25 Nein Nein 03:36
SEMAC 5.100/45 0,59 x 0,59 x 1,5 150 x 150 256 x 256 592 25 4 Ja 06:19

Tabelle 1: Parameter aller verwendeten Sequenzen.

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Discussion

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Die Zahl der Patienten mit metallischen Implantaten und die Anzahl der MRI-Untersuchungen steigt derzeit1,2,3. In der Vergangenheit wurden MRT-Untersuchungen nach Gelenkersatz vermieden. Heute MRI ist nicht nur für solche Patienten imaging angefordert aber sollte auch für die Bewertung von Komplikationen direkt angrenzend an gemeinsamen Endoprothetik erlauben. MRT-Sicherheit und MRI Eignung der Implantate sowie die robuste Impulsfolgen für Metall Artefakt Unterdrückung werden somit immer wichtiger13. Für die Beurteilung der Eignung der MRI volumenmäßig Artefakt präsentieren wir Ihnen ein umfassendes, zeiteffizient Protokoll. Es ermöglicht eine zuverlässige, dreidimensionale Auswertung Signal Verlust und Pile-Up Artefakte als Indikator für Scheibe Verzerrungen für Fett-unterdrückt und nicht Fett unterdrückt T1 - und T2-gewichteten Impulsfolgen.

Für einige Schritte, Protokoll ist besondere Aufmerksamkeit erforderlich, um das bestmögliche Ergebnis zu erzielen. Nach dem Schmelzen der einbettenden Substanz und vor dem Einbetten des Implantats ist es sehr wichtig, die Einbettung Substanz lange genug während Abkühlung beginnt und seine Veränderungen der Aggregatzustand (flüssig zu fest), als Fett und Wasser leicht trennen, auch in Phasen zu rühren das Vorhandensein von Emulgator. Darüber hinaus ist es wichtig, langsam das phantom-Feld mit dem Einbetten von Luftblasen zu vermeiden. Dies ist entscheidend, denn Luft und Signal Verlust Artefakte beide Nullsignals, führen zu einer Überschätzung des Artefakts führen würde.

Eine hohe und homogene Signal ist notwendig, um eine genaue Bewertung der Artefakt-Volumen zu ermöglichen. Wenn die höchste Signal-Rausch-Verhältnis (SNR) von Oberfläche Spulen erreicht wird, ist es wichtig, vorher testen, ob die Empfindlichkeit des Profils und die Spule Positionierung ermöglicht eine homogene signal innerhalb der Phantom (wie oben beschrieben), so dass die Schwelle-basierte Segmentierung kann ohne Segmentierung Fehler ausführen.

Im Vergleich mit anderen Studien analysieren große Implantaten (z.B.Hüfte oder Knie-Ersatz oder Spondylodese), verwendet dieses Protokoll kleine Implantate, in einigen Fällen verursacht Artefakt Volumen weit unter 1 mL. Selbst unter diesen schwierigen Bedingungen konnten signifikante Unterschiede in der Artefakt-Bänden zwischen verschiedenen Proben und verschiedenen Pulssequenzen erkannt werden. Daher kann eine hohe Messgenauigkeit dieses Protokolls übernommen werden, ermöglichen eine genaue Auswertung des MRT Artefakt Volumens der komplexen Implantate in Bezug auf ihre stoffliche Zusammensetzung und Form. Darüber hinaus kann das Protokoll angewendet werden, um die Anfälligkeit der verschiedenen Impulsfolgen für Metall-induzierte Artefakte, die durch ein bestimmtes Implantat verursacht zu vergleichen.

Zahlreiche Methoden mit verschiedenen Schwierigkeitsgraden sind für die Bewertung von metallischen Artefakten vorgeschlagen worden. Für den Vergleich der verschiedenen Pulssequenzen Fritz Et Al. eine qualitative Ranking die Anfälligkeit der einzelnen Sequenz11Auswertung verwendet. Andere, wie Zho Et Al., im Flugzeug Artefakt (Signalverlust und Pile-Up) Volumen durch Messung der größten Entfernung und durch Flugzeug Artefakte durch zählen der Anzahl der Scheiben durch Artefakte10bestimmt. Beide Methoden berücksichtigen jedoch nicht die vollständige Artefakt-Lautstärke, verursachen die unter- oder Überschätzung des Artefakts Volumen. Das gilt auch für einige Studien, die manuelle Segmentierung11verwendet. Denn dies ist eine sehr zeitaufwendige Ansatz, sind oft nur ein oder zwei zentralen Scheiben auf visueller Basis, vernachlässigen die restlichen Artefakt Proportionen ausgewertet.

Für in-vitro- Studien verwenden Autoren oft Agarose oder Gelatine wie die Einbettung Substanz14,15. Beide Materialien können leicht behandelt werden und genügend Signal in T2 - und T1-gewichteten Bildern garantieren. Sie erlauben jedoch nicht für die Bewertung von Fett unterdrückt Sequenzen Gewichtung. Dies ist einen großen Nachteil, da Fett Unterdrückung einen tiefgreifenden Einfluss auf das Artefakt-Volumen hat und regelmäßig zum Implantat-bedingte Komplikationen (z.B., Ödem und angrenzend an das Implantat in Fälle von Infektionen, Fluid Sammlungen zu identifizieren dient Partikel-Krankheit, oder aseptische Lymphozyten dominierten Vaskulitis-Associates Läsion)13,16,17.

Einige Einschränkungen dieses Protokolls müssen anerkannt werden. Erstens ist es nicht in Vivo Quantifizierung des Volumens Artefakt zulassen, wie die Differenzierung des kompletten Artefakt Volumens eine homogene Hintergrundsignal erfordert. Für in Vivo Auswertungen können andere Methoden, wie z. B. die Messung der magnetischen Suszeptibilität verwendet werden. Zweitens kann dieses Protokoll für die Erkennung von Pile-Up Artefakte (als Indikator für Scheibe Verzerrungen) nur direkt angrenzend an das Signal-Verlust-Artefakt. Zusatzakku Verzerrungen ist jedoch über das Signal Verlust Artefakt auch rechnen. Deshalb ist es wahrscheinlich ist, dass die Menge an Verzerrungen unterschätzt wird.

Abschließend kann dieses Protokoll helfen, um zukünftige Studien bewerten das MRI Artefakt Volumen von Implantaten und die Anfälligkeit von Impulsfolgen für metallische Artefakte zu standardisieren. Dies könnte helfen, optimieren die MRI-Eignung der Implantate und Techniken zur Verbesserung der Patientenversorgung schließlich Sequenz.

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Disclosures

Tim Hilgenfeld, Franz S. Schwindling und Alexander Juerchott finanziell von ein Postdoc-Stipendium von der medizinischen Fakultät der Universität Heidelberg. Die Studie wurde zum Teil durch die Dietmar-Hopp-Stiftung (Projekt Nr. 23011228) unterstützt. Die Autoren haben ausdrücklich erklärt, dass es keine Interessenkonflikte im Zusammenhang mit diesem Artikel gibt.

Acknowledgments

Die Autoren möchten Stefanie Sauer, Apotheker in der Abteilung der Apotheke Universitätsklinikum Heidelberg, für ihre Verdienste um das MRI Phantom bedanken. Darüber hinaus möchten wir NORAS MRI Produkte GmbH (Höchberg, Deutschland) und vor allem Daniel Gareis danken für die Bereitstellung eines Prototyps der 16-Kanal-Mehrzweck-Spule. Darüber hinaus sind wir dankbar für die angenehme Zusammenarbeit mit SIEMENS Healthcare GmbH (Erlangen, Deutschland) und vor allem Mathias Nittka für ihre Unterstützung im Sequenz-Setup.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
Aqua B. Braun Ecotainer B. Braun Melsungen AG, Melsungen, Germany
Semisynthetic fat: Witepsol W25 Caelo Caesar & Loretz GmbH, Hilder, Germany 4051
Macrogol-8-stearate Caelo Caesar & Loretz GmbH, Hilder, Germany 3023
Plastic box: not specified
Implants: Nobel Replace Nobel Biocare, Zürich, Switzerland
Water bath Haake S5P Thermo Scientific, Waltham, MA, USA
Measuring cylinder Blaubrand Eterna, Class A, Boro 3.3 BRAND GmbH + Co Kg, Wertheim, Germany 32708
Coil: Variety Noras MRI products GmbH, Höchberg, Germany
MRI: Magnetom Trio Siemens Healthcare GmbH, Erlangen, Germany
Postprocesing software: Amira 6.4 Thermo Scientific, Waltham, MA, USA

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

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Cite this Article

Hilgenfeld, T., Prager, M., Schwindling, F. S., Jende, J. M. E., Rammelsberg, P., Bendszus, M., Heiland, S., Juerchott, A. Protocol for the Evaluation of MRI Artifacts Caused by Metal Implants to Assess the Suitability of Implants and the Vulnerability of Pulse Sequences. J. Vis. Exp. (135), e57394, doi:10.3791/57394 (2018).More

Hilgenfeld, T., Prager, M., Schwindling, F. S., Jende, J. M. E., Rammelsberg, P., Bendszus, M., Heiland, S., Juerchott, A. Protocol for the Evaluation of MRI Artifacts Caused by Metal Implants to Assess the Suitability of Implants and the Vulnerability of Pulse Sequences. J. Vis. Exp. (135), e57394, doi:10.3791/57394 (2018).

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