Waiting
Login processing...

Trial ends in Request Full Access Tell Your Colleague About Jove
Click here for the English version

Engineering

פרוטוקול על ההערכה של חפצים MRI הנגרמת על ידי מתכת שתלים להערכת ההתאמה של השתלים ואת הפגיעות של רצפים של הדופק

doi: 10.3791/57394 Published: May 17, 2018

Summary

אנו מתארים שיטה סטנדרטית כדי להעריך ממצאים תהודה מגנטית הנגרמת על ידי שתלים להערכת ההתאמה של השתלים עבור דימות תהודה מגנטית ו/או את הפגיעות של רצפים שונים הדופק לחפצים מתכתי בעת ובעונה אחת.

Abstract

כמו מספר סורקים דימות תהודה מגנטית (MRI), מטופלים עם שתלים רפואיים בהתמדה, רדיולוגים נתקלים יותר ויותר מתכתי הקשורות השתל ממצאים ב- MRI, והתוצאה היא איכות תמונה מופחתת. לכן, התאמת MRI שתלים של חפץ עוצמה, כמו גם הפיתוח של הדופק רצפים כדי להפחית לכלוכים בתמונה, נעשים יותר ויותר חשוב. כאן, אנו מציגים פרוטוקול מקיף המאפשר הערכה מתוקננת של אמצעי האחסון החפץ של שתלים ב- MRI. יתר על כן, פרוטוקול זה יכול לשמש כדי לנתח את הפגיעות של רצפים שונים הדופק לחפצים. ניתן להחיל את הפרוטוקול המוצע לתמונות T1 ו T2-משוקלל עם או בלי שומן-דיכוי וסבילים כל השתלים. יתר על כן, ההליך מאפשר זיהוי האות ההערמות ואובדן חפצים תלת מימדי ונפרד. כפי חקירות קודמות שונה באופן משמעותי בשיטות הערכה, comparability של התוצאות שלהם הייתה מוגבלת. לפיכך, מדידות מתוקננת של MRI החפץ כרכים נחוצים לספק comparability טוב יותר. זה עשוי לשפר את הפיתוח של ההתאמה MRI של השתלים, כדאי דופק רצפים בסופו של דבר לשפר את הטיפול בחולה.

Introduction

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

MRI הפך כלי האבחון חיוני. כתוצאה מכך, מספר מערכות MRI בשימוש שגרתי אבחון נוסף עולה1. במקביל, מספר החולים עם שתלים גוברת גם2,3. בשנת 2012, למשל, יותר מ- 1 מיליון הברך, החלפות מפרקים בוצעו לבד ארה ב4. השכיחות של שתלים כזה היה בערך 7 מיליון בשנת 2010, המתאים יותר מ-10% של נשים ב- 80-89 שנים קבוצת גיל5. כתוצאה מכך, איכות התמונה ואת החשיבות לאבחון של בדיקות MRI הם לעיתים קרובות לקוי על ידי חפצים עקב שתלים מתכתיים, וכתוצאה מכך דיוק האבחון ירד. לכן, את התאמת MRI של שתלים ואת הפגיעות החפץ של רצפי הדופק הופכים יותר ויותר חשוב. גישות רבות פורסמו להערכת מאפיינים אלו. עם זאת, בשל אי-התאמות חזקה בשיטות הערכה בשימוש, התוצאות המתאימים הן קשה להשוות.

ניתן לבצע הערכה של ההתאמה MRI של חומרים על-ידי חישוב שלהם המגנטית6. לעומת זאת, לא יכול להשוות את הפגיעות של רצפים שונים הדופק לחפצים עם הגישה הזאת עבור שתל נתון. להיפך, אמצעי האחסון של החפץ על רצף נתון הדופק בערך משוער עבור שתלים שונים. בנוסף, הניתוח מבוצע לעתים קרובות עם שתלים באופן מלאכותי בצורת7,8. כמו נפח החומר והצורה יש השפעה על גודל החפץ6, תכונות אלה צריכים להילקח בחשבון גם כן. כחלופה המגנטית, ניתן להעריך את גודל החפץ. לעתים קרובות, מחקרים להסתמך רק על ההערכה איכותי של החפץ בגודל9 או דגש על גודל החפץ מימדי מכסה רק פרוסה אחת של השתל החפץ10,11. יתר על כן, פילוח ידנית גישות משמשים לעתים קרובות, וזה לא רק זמן אלא גם נוטה reader "אינטרה" בין ההבדלים11. לבסוף, פרוטוקולים לעיתים קרובות אינם מאפשרים לבדיקת רצפים-רווי שומן, שומן רווי באותו זמן12. זאת, לעומת זאת, יהיה רצוי, כיוון טכניקה שהוחלו דיכוי שומן משפיעה עמוקות על גודל החפץ.

כאן, נציג של פרוטוקול המאפשר אמין, חצי אוטומטי, כימות מבוסס על הסף, תלת מימדי של האות ההערמות ואובדן חפצים של השתל כולו, או כל הפרוסות השתל גלוי פריטים. יתר על כן, היא מאפשרת בדיקה תמונות T1 ו T2-משוקלל עם או בלי שומן-רוויה. הפרוטוקול יכול לשמש כדי להעריך את התאמת MRI של שתלים שונים או את הפגיעות של רצפים שונים הדופק לחפצים מתכתי עבור שתל נתון.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

1. הכנה פנטום

  1. לקבוע בנפח השתל (למשל, באמצעות פעולת העקירה מים).
    הערה: היקף המדגם CCT-T והמדגם Z-T נמדד 0.65 mL, mL. 0.73, בהתאמה.
  2. לתקן את מיקום השתל באמצע תיבה שאינם פרומגנטיים, פלסטיק, עמיד למים באמצעות חוט דק. להשתמש בתיבת שגודלם הממצאים MRI הצפוי.
    הערה: אם אין הערכות קשה של אמצעי האחסון החפץ של השתל ו/או דופק הרצף של עניין זמינות, בצע סריקה הבדיקה על-ידי הצבת הפאנטום בתוך קופסה, כ 10 x גדול יותר הפאנטום, מלא במים. אמצעי האחסון החפץ הזה לומדים נע מ- 7.3 מ ל (עבור המדגם CCT-T) ו- mL 0.09 (עבור המדגם Z-T).
  3. בזהירות להמיס תערובת של שמן semisynthetic (58.8%), מים (40%) ו- macrogol-8-stearate (1.2%), שימוש באמבט מים בטמפרטורה 50 º c
    הערה: עבור הדגימות במחקר זה, השתמשנו תערובת 500 מ"ל עבור ההטמעה של כל דגימה.
    1. כאשר התערובת הופך נוזל, תפסיק חימום להתחיל עם ערבוב איטי ו לעצור חימום. ודא כי שם אין הפרדה של השלבים שומן ומים.
  4. ברגע קרישת מתחיל, לאט מתחילים הטבעה השתל עם התערובת. בשביל זה, שופכים את התערובת ההטבעה לאט לתוך תיבת פנטום עם השתל.
    הערה: למזוג חייב להתבצע באיטיות כדי למנוע אוויר הכללה.
  5. הצב את תיבת פנטום עם השתל מוטבע לתוך המקרר ב 4 ° C בלילה עבור לייבוש. למחרת, להסיר כל חלקים נוזלים שיורית על ידי שפייה.

2. בדיקת MRI

  1. מקום הפאנטום (קופסה עם השתל מוטבע) ה MRI בכיוון זהה כמו המצב ויוו . בעמדה באמצע של הפאנטום isocenter של ה MRI.
  2. עבור מדידות, השתמש סליל אשר מאפשר עבור התפלגות אות הומוגנית בתוך האחסון הדמיה ללא איתות חמור והברורה טיפות (למשל, סליל ראשי).
  3. בעת תכנון ה MRI סריקות במסוף MRI, ודא כי תיבת פנטום, כולל קצת אוויר בקצוות של התיבה, בתוך האחסון הדמיה.
  4. לאחר מכן, לבצע את ה-mri.

3. תמונה ניתוח ועיבוד שלאחר

  1. לייצא את התמונות ללא אובדן של איכות (למשל, על ידי דחיסה) מהמסוף MRI (למשל, באמצעות תבנית DICOM). לייבא את התמונות ב- MRI עיבוד דפוס תוכנה המאפשר להנחה האזור של האינטרסים (ROI), הערכת עוצמות האות ROI של פילוח המבוסס על הסף, על כימות של אמצעי האחסון פילוח (ראה טבלה של חומרים).
  2. להגדיר את הסף עבור חפצים ההערמות ולבדוק עבור התפלגות אות הומוגנית בתוך האחסון הדמיה, במקום קווים מאונכים אחד לשני והוא הסמוכים לגבול החיצוני של החפץ גלוי על הפרוסה עם (גודל החפץ המרבי איור 1 א').
    הערה: בכביש מספר חפצים הם חפצים הזחה, הצגת עם אזורים עם עוצמות האות גבוה באופן מלאכותי. הם מתרחשים הכיוון פרוסה וכיוון הבדיקה.
    1. מקום רקע ROI (רועירקע) עם 10 מ מ קוטר בחוץ כל אחד נקודות החיתוך ארבע (איור 1 א'). מקם את הקווים ואת האזורים רקע אינטרסים באמצעות עורך פילוח.
    2. למדוד את עוצמת האות אומר ואת סטיית התקן (SD) של כל voxels בתוך ערכים אלה-רועירקע 4 ועבור כל רועירקע בנפרד. השתמש בכלי הסטטיסטיקה חומר בתצוגה הפרוייקט.
    3. ודא כי עוצמת האות מתכוון לכל רועירקע בטווח של ± 1.5 SD של האות הממוצע של כל אחד עמיתיהם 3 האחרים כדי להבטיח התפלגות אות הומוגנית.
    4. לחשב את הסף עבור בכביש מספר חפצים על-ידי הוספת SD של רועי 3רקע עוצמת האות הממוצע של כל voxels של ערכים אלה-רועירקע 4. לבצע פילוח המבוסס על סף אוטומטי של בכביש מספר חפצים על-ידי בחירת כל voxels עם עוצמות האות גדולה יותר הסף סמוך אותות לחפץ הפסד כל פרוסה. השתמש בכלי מיסוך של העורך פילוח כדי להמחיש את טווח עוצמת אות מוגדרים מראש ולהגביל את פילוח אליו.
  3. כדי להגדיר את הסף עבור האות אובדן חפצים, למקם 4 אזורים תיירותיים (ROIs) באזורים המכילות אוויר (רועיאוויר; כל 10 מ מ קוטר) בפינות של תיבת פנטום, למדוד את עוצמת האות רשע ו- SD של כל voxels בתוך אלה רועי 4 אוויר כפי שמתואר בשלב 3.2, באמצעות את פילוח עורך וסטטיסטיקה "חומר", בהתאמה.
    הערה: אות נוכח אובדן חפצים עם voxels יש עוצמות מלאכותית אות נמוכה. הם נגרמים על ידי חפצים dephasing ותזוזה.
    1. הצב רועי הליבה של החפץ אובדן אות (רועיהליבה) שהוגדרו על-ידי האזור המחובר הגדול של עוצמות אות נמוכה (איור 1 א'). להגדיל את הגודל של רועיהליבה באופן ידני עד גודל אפשרי הגדול ביותר בתוך החפץ אובדן האות אשר עוצמת האות הממוצע הוא נמוך יותר מאשר הממוצע רועיאוויר + 3 x של הגרמנים בהתאמה. לבסוף, למדוד את עוצמת האות רשע ו- SD של רועיהליבה.
    2. לחשב את הסף עוצמת אות על אות אובדן חפצים על-ידי הוספת 3 SD של רועיהליבה כדי הממוצע של רועיהליבה. לבצע פילוח המבוסס על סף אוטומטי של אותות אובדן חפצים על-ידי בחירת כל voxels מחובר רועיליבה עם עוצמות האות מתחת לסף.
    3. השתמש בכלי מיסוך של העורך פילוח כדי להמחיש את טווח עוצמת אות מוגדרים מראש ולהגביל את פילוח אליו. במידת האפשר, השתמש בפונקציה "מילוי" בברז "בחירה" של העורך פילוח כדי לכלול כל voxels בתוך פילוח עדיין לא נבחרו. אם רלוונטי, להוסיף ידנית את החפצים אובדן אות חד-משמעית נוספים אל פילוח.
  4. להחסיר את אמצעי האחסון הפיזי השתל מאמצעי האחסון החפץ מחושב כדי לקבל את העוצמה האמיתית החפץ. חזור על הניתוח לפחות 3 x. מרווח זמן לפחות שבועיים צריך להפריד את קריאות מרובות כדי לא לכלול דעה קדומה למידה.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

עם הפרוטוקול הנ ל, הערכנו את עוצמת החפץ 2 שתלים שונים של כתרים שונים התומכים טיטניום (T; ראה הטבלה של חומרים) [פורצלן התמזגו-אל-מתכת לא חשובים סגסוגת (CCT-T) ו מונוליטי זרקוניה (Z-T); איור 1b ו- 1 c]. המדגם סי טי-טי מייצג קומפוזיציה גשמי פאראמגנטיים מאוד לניבוי חפצים גדולים (קובלט כרום 61%, 21%, ו טונגסטן 11%; CCT). החומר הכתר של Z-T מדגם מייצג חומר פאראמגנטיים נמוך (זרקוניה 92%; Z). יתר על כן, ארבעה רצפים שונים, ללא-שומן-רוויות, משוקלל T2 הוערכו כדי להשוות את הפגיעות שלהם לחפצים מתכת. באופן ספציפי, הטכניקות של רכישת לוח מרובים במילוי הדרגתי הטיית זווית תצוגה המבוססת על שלמות הדגימה עם ניגודים אופטימיזציה יישום באמצעות זווית שונה flip וצמחתי (MSVAT-רווח), פרוסה קידוד חפץ מתכת תיקון (SEMAC), ואת עמיתיהם קונבנציונלי שטח שלהם, טורבו ספין אקו (TSE) הוערכו (ראה טבלה 1 עבור הפרמטרים רצף נתונים היסטוריים). סריקות MRI בוצעו על מערכת MRI 3T (ראה את הטבלה של חומרים) ושימש סליל שטח רב תכליתי 16 ערוצים. הווריאציות של הפרמטרים רצף הדופק יש השפעה חזקה על גודל החפץ. לפיכך, הדופק רצף פרמטרים נבחרו קרוב ככל האפשר לאלה ששימשו ויוו שיניים MRI סריקות כדי להגביר את transferability של התוצאות. הניתוח היה בביצוע 3 x על ידי שני בוחנים עצמאית. להשוואות מרובות, שימשו ניתוח דו כיוונית של סטיות ובדיקות Tukey פוסט הוק .

ניתוח הנתונים מגלה הבדלים בין דגימות והן את רצפי יישומית. על כל רצפי, אמצעי האחסון החפץ משולב (הסכום של אובדן אות ו רשות) מדגם סי טי-T היו גדולים יותר בהשוואה המדגם Z-T (P < 0.001; איור 2 , איור 3). בתוך אותו רצף, האחסון לחפץ המדגם סי טי-טי היה 19.3 x (SEMAC) ל 39.6 x (MSVAT-רווח) גדול יותר נפח החפץ עמיתו Z-T.

הבחירה של הדופק רצף הייתה השפעה משמעותית באמצעי האחסון החפץ גם (איור 2 , איור 3). לגבי המדגם סי טי-טי, אמצעי האחסון החפץ הקטן ביותר נצפו עבור TSE SEMAC, ואת הממצאים הגדול ביותר עבור שטח (P < 0.001). בנוסף, MSVAT-מרחב הקטינה באופן משמעותי לעומת שטח אמצעי האחסון החפץ (P < 0.001; 3.8 לעומת 7.3 מ ל). לעומת זאת, אין הבדלים משמעותיים נצפו בין MSVAT-מרחב, טסה SEMAC עבור המדגם Z-T. החפץ אמצעי האחסון עבור Z-T היה הגדול בחלל, צומצם באופן משמעותי על-ידי MSVAT-שטח (P < 0.05; 0.26 לעומת 0.1 מ"ל).

Figure 1
איור 1: רועי מיקום השתל דגימות. () לוח זה מראה אופייני מיצוב של האזורים אינטרסים (ROIs) למדידת הסף בכביש מספר חפצים והפצה אות (ROIB = רועירקע), אות אובדן חפצים (רועיA = רועיאוויר ; רועיC = רועיהליבה). קו המתאר הכחול דומה התוצאה של פילוח אוטומטי עבור חפצים אובדן אות בתוך את הפרוסה. האזורים האדומים קטנים תואמות התוצאה של חפצים ההערמות. (b ו- c) מראות אלה תמונות של השתלות שיניים בשימוש תמיכה שונים כתרים יחיד. קובלט-כרום-טונגסטן-טיטניום (CCT-T); קריסטל-טיטניום (Z-T). אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

Figure 2
איור 2: מדידות נפח החפץ. ( ו- b) . אלה גרפים בר מציג שהערכים מרושע עם סטיות תקן נפח חפץ תלת מימדיים של כל שתל דוגמאות על כל רצפי הערכה 4 לאחר הפחתה בנפח השתל פיזית את... אם רלוונטי, קווי שגיאה סטיית תקן נפרד ניתנות על האות ההערמות ואובדן חפצים. P ≤ 0.05; P≤ 0.001 אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

Figure 3
איור 3: המראה של חפצים. הפאנלים לדקלם את אמצעי האחסון של החפץ של השתלים כולו (בשורה העליונה). הכחול בצבע אזורים מייצגים אות אובדן חפצים ובצבע האדום אזורים מייצגים בכביש מספר חפצים. הלוחות להציג את תמונות המקור צבעוניים (השורה התחתונה) על כל רצפי משוקלל T2 הערכה. לוח () הוא המדגם קובלט-כרום-טונגסטן-טיטניום (CCT-T) והוא לוח (b) של המדגם אסתטיים-טיטניום (Z-T). אנא לחץ כאן כדי להציג גירסה גדולה יותר של הדמות הזאת.

רצף יח/טה
[ms]
Voxel בגודל
[מ מ3]
FOV
[מ מ2]
מטריקס הבדיקה
רוחב פס
[הרץ/Px]
פרוסות פרוסה
קידוד

השלבים או
oversampling

[%]
מע מ זמן
[min:sec]
שטח 2,500/131 0.55 x 0.55 x 0.55 140 x 124 256 x 256 501 72 55.6 לא 14:02
MSVAT-מרחב 2,500/199 0.55 x 0.55 x 0.55 140 x 84 256 x 256 528 72 55.6 כן 6:04
TSE 5,100/44 0.59 x 0.59 x 1.5 150 x 150 256 x 256 592 25 לא לא 3:36
SEMAC 5,100/45 0.59 x 0.59 x 1.5 150 x 150 256 x 256 592 25 4 כן 6:19

טבלה 1: פרמטרים על כל רצפי בשימוש.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

or Start trial to access full content. Learn more about your institution’s access to JoVE content here

מספר החולים עם מתכתי שתלים, מספר בדיקות MRI כיום גוברת1,2,3. בעבר, היו בדיקות MRI נמנע לאחר החלפות מפרקים. היום, לעומת זאת, MRI לא נדרשת רק הדמיה לחולים כאלה אך צריך גם לאפשר על ההערכה של סיבוכים סמוכים ישירות שכיחיםהחלפת משותפת. לפיכך, MRI בטיחות, MRI התאמתו של שתלים, כמו גם את רצפי דופק חזקים דיכוי חפץ מתכת, נעשים יותר ויותר חשוב13. על ההערכה של MRI התאמתו של חפץ עוצמה, אנו מציגים פרוטוקול מקיף, היעילה. היא מאפשרת הערכה אמינה, תלת מימדי של האות ההערמות ואובדן חפצים כמחוון של העיוותים פרוסה על שומן-מודחקים ומדוכאים ללא-שומן T1 ו T2-משוקלל רצפים דופק.

עבור כמה צעדים פרוטוקול, תשומת לב מיוחדת יש צורך להשיג את התוצאה הטובה ביותר. לאחר המסת חומר ההטבעה ולפני הטבעה השתל, זה מאוד חשוב לעורר את החומר ההטבעה מספיק זמן בזמן שהוא מתחיל להתקרר קצת ושינויים מצב הצבירה שלו (נוזל מוצק), כמו שלביהם. שומן ומים נפרדים בקלות, אפילו הנוכחות של סוכן emulsifying. יתר על כן, חשוב למלא תיבת פנטום לאט עם החומר ההטבעה כדי למנוע בועות אוויר. דבר זה חיוני כי האוויר ושידור אובדן חפצים הן התוצאה אפס אות, שתוביל הערכה מופרזת של החפץ.

אות גבוה ולא הומוגנית יש צורך לאפשר הערכה מדויקת של אמצעי האחסון החפץ. אם יחס אות לרעש (SNR) הגבוהה ביותר מושגת על ידי משטח סלילי, חשוב לבדוק מראש כי הרגישות של הפרופיל לבין סליל מיקום מאפשר עבור הומוגנית האות בתוך הפאנטום (כמתואר לעיל), אז זה פילוח המבוסס על הסף יכולות לפעול ללא שגיאות פילוח.

לעומת מחקרים אחרים ניתוח שתלים גדולים (למשל, מפרק הירך או הברך החלפות או spondylodesis), פרוטוקול זה משמש השתלים קטן, בחלק מהמקרים גורם החפץ כרכים הרבה מתחת 1 מ"ל. אפילו בתנאים מאתגרים כאלה, אנו היתה אפשרות לזהות הבדלים משמעותיים הכרכים החפץ בין רצפים דופק שונים ודוגמאות שונות. לפיכך, הדיוק מדידה גבוהה של פרוטוקול זה ניתן להניח, המאפשר הערכה מדויקת של היקף החפץ MRI שתלים מורכבים ביחס שלהם וצורת גשמי. יתר על כן, ניתן להחיל את הפרוטוקול כדי להשוות את הפגיעות של רצפים שונים הדופק לחפצים מתכת-induced הנגרמת על ידי שתל נתון.

שיטות רבות עם מורכבות שונים שהוצעו על ההערכה של חפצים מתכתיים. עבור ההשוואה של רצפים שונים הדופק, פריץ. et al. להשתמש דירוג איכותי כדי להעריך את הפגיעות של כל רצף11. אחרים, כגון Zho. et al., נקבע המטוס החפץ (אובדן אות ו רשות) כרכים על ידי מדידת המרחק הגדול ואת דרך חפצים המטוס על ידי ספירת מספר פרוסות שהושפע חפצים10. שתי השיטות, לעומת זאת, אינם מחשיבים את אמצעי האחסון החפץ מלא, והתוצאה עשויה להיות תחת- או מופרזת של החפץ האחסון. זה חל גם על מחקרים בשימוש ידני פילוח11. כי זה בגישה זמן רב, פרוסות מרכזי אחד או שניים בלבד לעיתים קרובות יוערכו על בסיס ויזואלי, מזניחה את הפרופורציות החפץ הנותרים.

מחקרים במבחנה , מחברים לעיתים קרובות לשימוש agarose או ג'לטין14,חומר ההטבעה15. שני חומרים ניתן לטפל בקלות, והבטיחו מספיק אות בתמונות T2, T1-משוקלל. עם זאת, הם אינם מאפשרים על ההערכה של רצפי דיכא שומן שקלול כל. זה מייצג חיסרון גדול, מאחר דיכוי שומן יש השפעה עמוקה על האחסון החפץ והיא משמשת באופן קבוע כדי לזהות סיבוכים הקשורים השתל (למשל, בצקת ואוספי נוזלים בצמוד השתל במקרים של זיהום, חלקיק המחלה, או aseptic נשלט לימפוציט וסקוליטיס, שותפים הנגע)13,16,17.

חייב להיות מוערך מספר מגבלות של פרוטוקול זה. קודם כל, זה אינו מאפשר ויוו כימות של אמצעי האחסון חפץ, כמו הבידול של אמצעי האחסון החפץ השלם דורש אות רקע הומוגני. עבור הערכות ויוו , ניתן להשתמש בשיטות אחרות, כגון מדידת הרגישות מגנטי. שנית, פרוטוקול זה מאפשר איתור חפצים ההערמות (כמחוון של העיוותים פרוסה) רק סמוכים ישירות החפץ אובדן אות. עם זאת, ניתן לצפות עיוותים פרוסה נוספת מעבר החפץ אובדן אות גם. לכן סביר להניח כי הערכתי כראוי את הכמות של עיוותים.

לסיכום, פרוטוקול זה יכול לסייע לתקנן מחקרים עתידיים הערכת הנפח החפץ MRI של שתלים, פגיעות זו של רצפי הדופק חפצים מתכתיים. זה יכול לעזור למטב את התאמת MRI של שתלים, רצף טכניקות לשיפור סוף סוף הטיפול בחולה.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

טים Hilgenfeld, פרנץ ס Schwindling ו- Juerchott אלכסנדר קיבל מימון מלגת פוסט-דוקטורט של הפקולטה לרפואה של אוניברסיטת היידלברג. המחקר נתמך בחלקה על ידי והאסו-הופ-Stiftung (פרוייקט מס 23011228). המחברים הצהירו במפורש כי ישנם שאין ניגודי אינטרסים בקשר עם מאמר זה.

Acknowledgments

המחברים רוצה להודות סטפני סאואר, הרוקח בבית החולים במחלקה של בית מרקחת היידלברג אוניברסיטת, שלה תרומתו הפאנטום MRI. בנוסף, ברצוננו להודות מוצרים NORAS MRI GmbH (Höchberg, גרמניה), במיוחד דניאל Gareis על מתן אב טיפוס של הסליל הרב-תכליתי 16 ערוצים. יתר על כן, אנחנו אסירי תודה על שיתוף הפעולה אדיב עם סימנס בריאות GmbH (ארלנגן, גרמניה), במיוחד מתיאס Nittka לסיוע שלהם בכיוונון רצף.

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

  1. Matsumoto, M., Koike, S., Kashima, S., Awai, K. Geographic distribution of CT, MRI and PET devices in Japan: a longitudinal analysis based on national census data. PLoS ONE. 10, (5), (2015).
  2. Cram, P., et al. Total knee arthroplasty volume, utilization, and outcomes among medicare beneficiaries. JAMA. 308, (12), 1227-1236 (1991).
  3. Jordan, R. A., Micheelis, W. Fünfte Deutsche Mundgesundheitsstudie (DMS V). Deutscher Zahnärzte Verlag DÄV. Köln. (2016).
  4. Steiner, C., Andrews, R., Barrett, M., Weiss, A. HCUP projections mobility/orthopedic procedures 2003 to 2012. U.S. Agency for Healthcare Research and Quality. Rockville. Report #2012-03 (2012).
  5. Kremers, H., et al. Prevalence of total hip and knee replacement in the United States. The Journal of Bone and Joint Surgery. 97, (17), 1386-1397 (2015).
  6. Schenck, J. The role of magnetic susceptibility in magnetic resonance imaging: MRI magnetic compatibility of the first and second kinds. Medical Physics. 23, (6), 815-850 (1996).
  7. Filli, L., et al. Material-dependent implant artifact reduction using SEMAC-VAT and MAVRIC: a prospective MRI phantom study. Investigative Radiology. 52, (6), 381 (2017).
  8. Klinke, T., et al. Artifacts in magnetic resonance imaging and computed tomography caused by dental materials. PloS ONE. 7, (2), (2012).
  9. Lee, J., et al. Usefulness of IDEAL T2-weighted FSE and SPGR imaging in reducing metallic artifacts in the postoperative ankles with metallic hardware. Skeletal Radiology. 42, (2), 239-247 (2013).
  10. Zho, S. -Y., Kim, M. -O., Lee, K. -W., Kim, D. -H. Artifact reduction from metallic dental materials in T1-weighted spin-echo imaging at 3.0 tesla. Journal of Magnetic Resonance Imaging. 37, (2), 471-478 (2013).
  11. Fritz, J., et al. Compressed sensing SEMAC: 8-fold accelerated high resolution metal artifact reduction MRI of Cobalt-Chromium knee arthroplasty implants. Investigative Radiology. 51, (10), 666 (2016).
  12. Aguiar, M., Marques, A., Carvalho, A., Cavalcanti, M. Accuracy of magnetic resonance imaging compared with computed tomography for implant planning. Clinical Oral Implants Research. 19, (4), 362-365 (2008).
  13. Talbot, B. S., Weinberg, E. P. MR imaging with metal-suppression sequences for evaluation of total joint arthroplasty. RadioGraphics. 36, (1), 209-225 (2015).
  14. Ai, T., et al. SEMAC-VAT and MSVAT-SPACE sequence strategies for metal artifact reduction in 1.5T magnetic resonance imaging. Investigative Radiology. 47, (5), 267-276 (2012).
  15. Smeets, R., et al. Artefacts in multimodal imaging of titanium, zirconium and binary titanium-zirconium alloy dental implants: an in vitro study. Dento Maxillo Facial Radiology. 46, (2), 20160267 (2016).
  16. Nawabi, D. H., et al. MRI predicts ALVAL and tissue damage in metal-on-metal hip arthroplasty. Clinical Orthopaedics and Related Research. 472, (2), 471-481 (2014).
  17. Cooper, H. J., et al. Early reactive synovitis and osteolysis after total hip arthroplasty. Clinical Orthopaedics and Related Research. 468, (12), 3278-3285 (2010).
פרוטוקול על ההערכה של חפצים MRI הנגרמת על ידי מתכת שתלים להערכת ההתאמה של השתלים ואת הפגיעות של רצפים של הדופק
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

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).

Less
Copy Citation Download Citation Reprints and Permissions
View Video

Get cutting-edge science videos from JoVE sent straight to your inbox every month.

Waiting X
Simple Hit Counter