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Engineering

एमआरआई कलाकृतियों के मूल्यांकन के लिए धातु प्रत्यारोपण की वजह से प्रत्यारोपण की उपयुक्तता का आकलन करने के लिए प्रोटोकॉल और नाड़ी अनुक्रम की भेद्यता

doi: 10.3791/57394 Published: May 17, 2018

Summary

हम चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग और धातु कलाकृतियों के लिए अलग पल्स दृश्यों के भेद्यता के लिए प्रत्यारोपण की उपयुक्तता का अनुमान लगाने के लिए प्रत्यारोपण की वजह से चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग कलाकृतियों का मूल्यांकन करने के लिए एक मानकीकृत विधि का वर्णन साथ.

Abstract

चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग (एमआरआई) स्कैनर और चिकित्सा प्रत्यारोपण के साथ रोगियों की संख्या के रूप में लगातार बढ़ रहा है, radiologists तेजी से एमआरआई में धातु प्रत्यारोपण से संबंधित कलाकृतियों मुठभेड़, कम छवि गुणवत्ता में जिसके परिणामस्वरूप । इसलिए कलाकृतियों की मात्रा के संदर्भ में प्रत्यारोपण की एमआरआई उपयुक्तता, साथ ही साथ छवि कलाकृतियों को कम करने के लिए पल्स जुगाड़ के विकास, अधिक से अधिक महत्वपूर्ण होते जा रहे हैं । यहां, हम एक व्यापक प्रोटोकॉल जो एमआरआई पर प्रत्यारोपण के विरूपण साक्ष्य की मात्रा का एक मानकीकृत मूल्यांकन के लिए अनुमति देता है वर्तमान । इसके अलावा, इस प्रोटोकॉल कलाकृतियों के लिए अलग पल्स दृश्यों की भेद्यता का विश्लेषण करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है । प्रस्तावित प्रोटोकॉल T1-और टी 2 के साथ या वसा दमन और सभी निष्क्रिय प्रत्यारोपण के बिना भारित छवियों के लिए लागू किया जा सकता है । इसके अलावा, प्रक्रिया अलग और तीन संकेत हानि और ढेर कलाकृतियों के आयामी पहचान सक्षम बनाता है । पिछले जांच के रूप में मूल्यांकन के तरीकों में काफी मतभेद, उनके परिणामों की तुलना सीमित था । इस प्रकार, एमआरआई विरूपण साक्ष्य संस्करणों के मानकीकृत माप बेहतर तुलना प्रदान करने के लिए आवश्यक हैं. यह प्रत्यारोपण के एमआरआई उपयुक्तता के विकास में सुधार और बेहतर नाड़ी अनुक्रम अंततः रोगी देखभाल में सुधार हो सकता है ।

Introduction

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एमआरआई एक अपरिहार्य नैदानिक उपकरण बन गया है । नतीजतन, रूटीन डायग्नोस्टिक्स में इस्तेमाल होने वाली एमआरआई प्रणालियों की संख्या आगे1बढ़ रही है । एक ही समय में, प्रत्यारोपण के साथ रोगियों की संख्या में2,3के रूप में अच्छी तरह से बढ़ रही है । २०१२ में, उदाहरण के लिए, १,०००,००० से अधिक घुटने और संयुक्त प्रतिस्थापन अकेले संयुक्त राज्य अमेरिका में प्रदर्शन किया गया है4। ऐसे प्रत्यारोपण के प्रसार के बारे में २०१० में ७,०००,००० था, जो आयु वर्ग में महिलाओं के 10% से अधिक के लिए मेल खाता है 80-89 साल5। नतीजतन, छवि गुणवत्ता और एमआरआई परीक्षाओं के नैदानिक महत्व अक्सर धातु प्रत्यारोपण के कारण कलाकृतियों द्वारा ख़राब कर रहे हैं, एक कम नैदानिक सटीकता में जिसके परिणामस्वरूप । इसलिए, एमआरआई प्रत्यारोपण और नाड़ी अनुक्रम के विरूपण साक्ष्य भेद्यता की उपयुक्तता तेजी से महत्वपूर्ण होते जा रहे हैं । इन विशेषताओं का मूल्यांकन करने के लिए अनेक दृष्टिकोण प्रकाशित किए गए हैं । इस्तेमाल किया मूल्यांकन के तरीकों में मजबूत विसंगतियों के कारण, तथापि, संबंधित परिणामों की तुलना करने के लिए कठिन हैं ।

सामग्री की एमआरआई उपयुक्तता का मूल्यांकन उनके चुंबकीय संवेदनशीलता6की गणना के द्वारा किया जा सकता है । हालांकि, कलाकृतियों के लिए अलग पल्स दृश्यों की भेद्यता किसी दिए गए प्रत्यारोपण के लिए उस दृष्टिकोण के साथ तुलना नहीं की जा सकती । इसके विपरीत, एक दिया नाड़ी अनुक्रम के लिए विरूपण साक्ष्य संस्करणों केवल मोटे तौर पर अलग प्रत्यारोपण के लिए अनुमानित किया जा सकता है । इसके अलावा, विश्लेषण अक्सर कृत्रिम रूप से आकार प्रत्यारोपण7,8के साथ किया जाता है । सामग्री की मात्रा और आकार के रूप में विरूपण साक्ष्य आकार6पर एक प्रभाव है, इन सुविधाओं को ध्यान में रखा जाना चाहिए के रूप में अच्छी तरह से । चुंबकीय संवेदनशीलता के लिए एक विकल्प के रूप में, विरूपण साक्ष्य आकार मूल्यांकन किया जा सकता है । अक्सर, अध्ययन केवल कलाकृतियों आकार9 या दो आयामी विरूपण साक्ष्य केवल प्रत्यारोपण10,11के एक टुकड़ा कवर पर ध्यान केंद्रित आकार के गुणात्मक मूल्यांकन पर भरोसा करते हैं । इसके अलावा, मैनुअल विभाजन दृष्टिकोण अक्सर उपयोग किया जाता है, जो न केवल समय लेने वाली है, लेकिन यह भी इंट्रा और अंतर पाठक मतभेद11से ग्रस्त है । अंतत:, प्रोटोकॉल अक्सर गैर-fat-संतृप्त और एक ही समय12में वसा-संतृप्त अनुक्रम के लिए परीक्षण करने की अनुमति नहीं देते । यह, तथापि, वांछनीय होगा, लागू वसा दमन तकनीक के बाद से विरूपण साक्ष्य आकार को प्रभावित करता है ।

यहां, हम एक प्रोटोकॉल जो विश्वसनीय, semiautomatic, दहलीज आधारित के लिए अनुमति देता है, तीन आयामी संकेत हानि और ढेर पूरे प्रत्यारोपण, या सभी दिखाई प्रत्यारोपण कलाकृतियों युक्त स्लाइस की कलाकृतियों के ऊपर ठहराव । इसके अलावा, यह के साथ या वसा संतृप्ति के बिना T1-और टी 2 भारित छवियों के परीक्षण के लिए अनुमति देता है । प्रोटोकॉल एक दिया प्रत्यारोपण के लिए धातु कलाकृतियों के लिए अलग प्रत्यारोपण या अलग पल्स दृश्यों के जोखिम की एमआरआई उपयुक्तता का मूल्यांकन करने के लिए इस्तेमाल किया जा सकता है ।

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Protocol

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1. प्रेत की तैयारी

  1. प्रत्यारोपण खंड का निर्धारण (उदा., जल विस्थापन विधि का उपयोग करके) ।
    नोट: CCT-t नमूना और Z-t नमूना की मात्रा ०.६५ मिलीलीटर और ०.७३ मिलीलीटर, क्रमशः मापा ।
  2. एक गैर के बीच में प्रत्यारोपण की स्थिति को ठीक करें-ferromagnetic, प्लास्टिक, निविड़ अंधकार बॉक्स एक पतली धागे का उपयोग करके. एक बॉक्स है कि अपेक्षित एमआरआई कलाकृतियों से बड़ा है का उपयोग करें ।
    नोट: यदि प्रत्यारोपण और/या ब्याज की नाड़ी अनुक्रम के विरूपण साक्ष्य संस्करणों का कोई मोटा अनुमान उपलब्ध हैं, एक बॉक्स में प्रेत रखकर परीक्षण स्कैन प्रदर्शन, लगभग 10x प्रेत से बड़ा, पानी से भरा । इस अध्ययन में विरूपण साक्ष्य संस्करणों से लेकर ७.३ मिलीलीटर (CCT टी नमूने के लिए) और ०.०९ एमएल (जेड टी नमूने के लिए).
  3. ध्यान से semisynthetic वसा का एक मिश्रण पिघल (५८.८%), पानी (४०%), और macrogol-8-स्टीयरेट (१.२%), ५० डिग्री सेल्सियस पर एक पानी के स्नान का उपयोग कर ।
    नोट: इस अध्ययन में नमूनों के लिए, हम प्रत्येक नमूने की embedding के लिए एक ५०० मिलीलीटर मिश्रण का इस्तेमाल किया ।
    1. जब मिश्रण तरल पदार्थ हो जाता है, हीटिंग बंद करो और धीमी गति से सरगर्मी के साथ शुरू, और हीटिंग बंद करो । सुनिश्चित करें कि वसा और जल चरणों की कोई जुदाई नहीं है ।
  4. के रूप में जल्द ही थक्के शुरू होता है, धीरे मिश्रण के साथ प्रत्यारोपण embedding शुरू करते हैं । इस के लिए, एंबेडिंग मिश्रण धीरे प्रत्यारोपण के साथ प्रेत बॉक्स में डालो ।
    नोट: घनघोर धीरे हवा शामिल होने से बचने के लिए किया जाना चाहिए ।
  5. सुखाना के लिए रातोंरात 4 डिग्री सेल्सियस पर फ्रिज में एंबेडेड प्रत्यारोपण के साथ प्रेत बॉक्स प्लेस । अगले दिन, किसी भी अवशिष्ट द्रव भागों को हटाने के द्वारा ।

2. एमआरआई परीक्षा

  1. प्रेत (एंबेडेड प्रत्यारोपण के साथ बॉक्स) एमआरआई में एक ही अभिविंयास में के रूप में vivo स्थिति में रखें । एमआरआई के isocenter में प्रेत के बीच की स्थिति ।
  2. माप के लिए, एक कुंडल जो गंभीर और स्पष्ट संकेत बूंदों के बिना इमेजिंग मात्रा के भीतर एक सजातीय संकेत वितरण के लिए अनुमति देता है का उपयोग करें (उदा., एक सिर का तार) ।
  3. जब एमआरआई एमआरआई पर स्कैन की योजना बना, सुनिश्चित करें कि बॉक्स के किनारों पर कुछ हवा सहित प्रेत बॉक्स, इमेजिंग मात्रा के भीतर है ।
  4. इसके बाद एमआरआई परीक्षा का प्रदर्शन करें ।

3. छवि विश्लेषण और पोस्ट-प्रोसेसिंग

  1. एमआरआई कंसोल (जैसे, संपीड़न द्वारा) गुणवत्ता के किसी भी नुकसान के बिना छवियों निर्यात (उदा., DICOM प्रारूप का उपयोग करके) । एक एमआरआई के बाद प्रसंस्करण सॉफ्टवेयर है जो हितों के क्षेत्र (रॉय) रखने के लिए अनुमति देता है में छवियों को आयात, रॉय संकेत तीव्रता, एक दहलीज आधारित विभाजन का मूल्यांकन, और एक ठहराव खंड की मात्रा ( सामग्री की तालिकादेखें) ।
  2. ढेर के लिए सीमा को परिभाषित कलाकृतियों और इमेजिंग मात्रा के भीतर एक सजातीय संकेत वितरण के लिए जांच, जगह एक दूसरे को सीधा लाइनों और अधिकतम विरूपण साक्ष्य आकार के साथ टुकड़ा पर दिखाई विरूपण साक्ष्य के बाहरी सीमा से सटे ( चित्र 1a) ।
    नोट: ढेर कलाकृतियों विस्थापन कलाकृतियों, कृत्रिम रूप से उच्च संकेत तीव्रता के साथ क्षेत्रों के साथ पेश कर रहे हैं । वे स्लाइस दिशा और readout दिशा में होते हैं ।
    1. एक पृष्ठभूमि रॉय प्लेस (रॉयपृष्ठभूमि) के साथ 10 मिमी व्यास में प्रत्येक चार चौराहे अंक (आंकड़ा 1a) के बाहर । विभाजन संपादक का उपयोग करके रेखाओं और रुचियों की पृष्ठभूमि क्षेत्रों को रखें.
    2. इन 4 roiपृष्ठभूमि मूल्यों के भीतर और अलग से प्रत्येक रॉयपृष्ठभूमि के लिए मतलब संकेत तीव्रता और मानक विचलन (एसडी) सभी voxels के उपाय । प्रोजेक्ट दृश्य में उपकरण सामग्री के आंकड़े का उपयोग करें ।
    3. सुनिश्चित करें कि प्रत्येक रॉय कीपृष्ठभूमि का मतलब संकेत तीव्रता अंय 3 समकक्षों में से प्रत्येक का मतलब संकेत के ± १.५ एसडी की सीमा के भीतर है एक सजातीय संकेत वितरण की गारंटी ।
    4. इन 4 रॉयपृष्ठभूमि मूल्यों के सभी voxels का मतलब संकेत तीव्रता के लिए रॉयपृष्ठभूमि के 3 एसडी जोड़कर ढेर कलाकृतियों के लिए दहलीज की गणना । हर स्लाइस में संकेत हानि विरूपण साक्ष्य के बगल में सीमा से बड़ा संकेत तीव्रता के साथ सभी voxels का चयन करके ढेर-अप कलाकृतियों के एक semiautomatic दहलीज आधारित विभाजन प्रदर्शन करते हैं । पूर्वनिर्धारित संकेत तीव्रता रेंज कल्पना और यह करने के लिए विभाजन को प्रतिबंधित करने के लिए फॉल्ट संपादक के मास्किंग उपकरण का उपयोग करें ।
  3. संकेत हानि कलाकृतियों के लिए दहलीज को परिभाषित करने के लिए, स्थान (ROIs) क्षेत्रों में हितों के 4 क्षेत्रों (रॉयआकाशवाणी, प्रेत बॉक्स के कोनों में प्रत्येक 10 मिमी) और इन 4 रॉय के भीतर सभी voxels के मतलब संकेत तीव्रता और एसडी उपाय चरण ३.२ में वर्णित के रूप में हवा , विभाजन संपादक और "सामग्री सांख्यिकी", क्रमशः का उपयोग कर ।
    नोट: संकेत हानि कलाकृतियों कृत्रिम कम संकेत तीव्रता वाले voxels के साथ मौजूद है । वे चरणबद्ध और विस्थापन कलाकृतियों की वजह से कर रहे हैं ।
    1. संकेत हानि विरूपण साक्ष्य के मूल में एक रॉय प्लेस (रॉयकोर) कम संकेत तीव्रता का सबसे बड़ा जुड़ा क्षेत्र (आंकड़ा 1a) द्वारा परिभाषित । मैंयुअल रूप से रॉयकोर का आकार बढ़ाने के संकेत हानि विरूपण साक्ष्य जिसका मतलब संकेत तीव्रता के भीतर सबसे बड़ा संभव आकार से कम है मतलब रॉयएयर + संबंधित एसडी के 3x पाया जाता है । अंत में, मतलब संकेत तीव्रता और रॉयकोरके एसडी उपाय ।
    2. रॉयकोरके माध्य के लिए roiकोर के 3 एसडी जोड़कर संकेत हानि कलाकृतियों के लिए संकेत तीव्रता सीमा की गणना । सीमा के नीचे संकेत तीव्रता के साथ रॉयकोर से जुड़े सभी voxels का चयन करके संकेत हानि कलाकृतियों के एक semiautomatic दहलीज आधारित विभाजन प्रदर्शन करते हैं ।
    3. पूर्वनिर्धारित संकेत तीव्रता रेंज कल्पना और यह करने के लिए विभाजन को प्रतिबंधित करने के लिए फॉल्ट संपादक के मास्किंग उपकरण का उपयोग करें । यदि संभव हो, तो अभी तक चयनित नहीं हैं जो विभाजन के भीतर सभी voxels को शामिल करने के लिए सेगमेंटेशन संपादक के "चयन" नल में "भरण" फ़ंक्शन का उपयोग करें । लागू होने पर, मैन्युअल रूप से विभाजन के लिए अतिरिक्त स्पष्ट संकेत हानि कलाकृतियों जोड़ें.
  4. वास्तविक विरूपण साक्ष्य मात्रा प्राप्त करने के लिए परिकलित विरूपणकर्ता मात्रा से शारीरिक प्रत्यारोपण मात्रा घटाना. विश्लेषण को दोहराएं कम से 3x । एक सीखने की पूर्वाग्रह को बाहर करने के लिए एक से अधिक पढ़ता है एक समय अंतराल के कम से कम दो सप्ताह अलग करना चाहिए ।

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Representative Results

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उपर्युक्त प्रोटोकॉल के साथ, हम 2 अलग दंत टाइटेनियम के बने प्रत्यारोपण के विरूपण साक्ष्य की मात्रा का मूल्यांकन (टी; सामग्री की तालिकादेखें) अलग मुकुट समर्थन [चीनी मिट्टी के बरतन-से जुड़े-धातु गैर कीमती मिश्र धातु (CCT-टी) और अखंड zirconia (Z-T); आरेख 1b और 1c] । CCT-टी नमूना एक अत्यधिक paramagnetic सामग्री संरचना का प्रतिनिधित्व करता है बड़ी कलाकृतियों की भविष्यवाणी (कोबाल्ट ६१%, क्रोम 21%, और टंगस्टन 11%; CCT) । क्राउन सामग्री Z-T नमूना एक कम paramagnetic सामग्री का प्रतिनिधित्व करता है (Zirconia ९२%; Z). इसके अलावा, चार अलग, गैर वसा संतृप्त, टी 2 भारित दृश्यों धातु कलाकृतियों के लिए उनके जोखिम की तुलना करने के लिए मूल्यांकन किया गया । विशेष रूप से, एक दृश्य के साथ एकाधिक स्लैब अधिग्रहण की तकनीक कोण झुकाव आवेदन के साथ एक नमूना पूर्णता पर आधारित ढाल-अनुकूलित विरोधाभासों अलग फ्लिप कोण विकास (MSVAT-अंतरिक्ष) का उपयोग कर, टुकड़ा धातु विरूपण साक्ष्य के लिए एंकोडिंग सुधार (SEMAC), और उनके पारंपरिक समकक्षों अंतरिक्ष और टर्बो स्पिन इको (त्से) का मूल्यांकन किया गया (विस्तृत अनुक्रम मापदंडों के लिए तालिका 1 देखें). एमआरआई स्कैन एक 3T एमआरआई प्रणाली पर प्रदर्शन किया गया ( सामग्री की तालिकादेखें) और एक 16 चैनल बहुउद्देशीय सतह के तार का इस्तेमाल किया गया था. पल्स अनुक्रम मापदंडों की भिन्नता विरूपण साक्ष्य आकार पर एक मजबूत प्रभाव पड़ता है. इस प्रकार, पल्स अनुक्रम मानकों के रूप में बंद के रूप में चुना गया था उन में इस्तेमाल करने के लिए संभव के रूप में vivo दंत एमआरआई स्कैन परिणामों की हस्तांतरणता को बढ़ाने के लिए. विश्लेषण दो स्वतंत्र रेटर द्वारा 3x प्रदर्शन किया गया । एकाधिक तुलना के लिए, प्रसरण का एक दो-तरफ़ा विश्लेषण और पोस्ट हॉक Tukey परीक्षण का उपयोग किया गया ।

डेटा विश्लेषण दोनों नमूनों और लागू किए गए दृश्यों के बीच अंतर को उजागर करता है । सभी दृश्यों में, संयुक्त विरूपण साक्ष्य खंड (संकेत हानि और ढेर-अप का योग) CCT-t नमूने के Z-t नमूने की तुलना में बड़े थे (P < 0.001; चित्रा 2 और चित्रा 3) । उसी अनुक्रम के भीतर, CCT-टी नमूने के विरूपण साक्ष्य मात्रा 19.3 x (SEMAC) 39.6 एक्स (MSVAT-अंतरिक्ष) Z-टी समकक्ष के विरूपण साक्ष्य की मात्रा से बड़ा था ।

पल्स अनुक्रम का चुनाव विरूपण साक्ष्य की मात्रा के रूप में अच्छी तरह से (चित्रा 2 और चित्रा 3) पर एक महत्वपूर्ण प्रभाव पड़ा. CCT-टी नमूने के बारे में, छोटी विरूपण साक्ष्य मात्रा त्से और SEMAC के लिए मनाया गया, और अंतरिक्ष के लिए सबसे बड़ी कलाकृतियों (पी < 0.001) । इसके अतिरिक्त, MSVAT-रिक्ति ने रिक्ति (P < 0.001; ३.८ vs. ७.३ mL) की तुलना में विरूपण साक्ष्य खंड को काफी कम कर दिया है । इसके विपरीत, MSVAT-अंतरिक्ष, त्से, और SEMAC के बीच कोई महत्वपूर्ण अंतर Z-T नमूना के लिए मनाया गया । Z-T के लिए विरूपण साक्ष्य मात्रा अंतरिक्ष में सबसे बड़ा था और काफी MSVAT-space (P < 0.05; ०.२६ vs. ०.१ mL) द्वारा कम किया गया था ।

Figure 1
चित्रा 1: रॉय पोजिशनिंग और प्रत्यारोपण नमूनों. () इस पैनल के हितों के क्षेत्रों की एक विशिष्ट स्थिति से पता चलता है (ROIs) ढेर के लिए थ्रेसहोल्ड को मापने के लिए कलाकृतियों और संकेत वितरण (रॉयबी = रॉयपृष्ठभूमि) और संकेत हानि कलाकृतियों (रॉयएक = रॉयएयर ; रॉयसी = रॉयकोर) । नीले समोच्च कि टुकड़ा के भीतर संकेत हानि कलाकृतियों के लिए semiautomatic विभाजन के परिणाम जैसा दिखता है । छोटे लाल क्षेत्रों ढेर के परिणाम के अनुरूप कलाकृतियों । (बी और सी) इन पैनलों का इस्तेमाल किया दंत प्रत्यारोपण अलग एकल मुकुट समर्थन के चित्र दिखाते हैं । कोबाल्ट-क्रोमियम-टंगस्टन-टाइटेनियम (CCT-T); Zirconia-टाइटेनियम (जेड-टी) । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Figure 2
चित्रा 2: विरूपण साक्ष्य मात्रा माप. (a और b) इन बार सभी 4 के लिए पूरे प्रत्यारोपण नमूनों की तीन आयामी विरूपण साक्ष्य की मात्रा के मानक विचलन के साथ मतलब मूल्यों दिखा रहे है रेखांकन शारीरिक प्रत्यारोपण मात्रा घटाकर बाद अनुक्रम । यदि लागू हो, तो अलग मानक विचलन त्रुटि पट्टियां संकेत हानि और ढेर-अप कलाकृतियों के लिए दी जाती हैं । * ≤ ०.०५; * * पी≤ ०.००१ कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

Figure 3
चित्रा 3: कलाकृतियों की उपस्थिति । इन पैनलों पूरे प्रत्यारोपण के विरूपण साक्ष्य मात्रा (ऊपरी पंक्ति) प्रदान करते हैं । नीले रंग क्षेत्रों संकेत हानि कलाकृतियों का प्रतिनिधित्व करते हैं और लाल रंग के क्षेत्रों में ढेर-अप कलाकृतियों का प्रतिनिधित्व करते हैं । पैनलों रंग का स्रोत छवियों (निचली पंक्ति) सभी मूल्यांकन टी 2-भारित दृश्यों के लिए दिखा । पैनल () कोबाल्ट-क्रोमियम-टंगस्टन-टाइटेनियम (CCT-टी) नमूना और पैनल (बी) का है Zirconia-टाइटेनियम (जेड टी) के नमूने है । कृपया यहां क्लिक करें इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण को देखने के लिए ।

अनुक्रम TR/ते
सुश्री]
Voxel आकार
[mm3]
Fov
[mm2]
मैट्रिक्स Readout
बैंडविड्थ
[हर्ट्ज/
स्लाइस टुकड़ा
एन्कोडिंग

कदम या
oversampling

[%]
वैट समय
[min: sec]
अंतरिक्ष 2500/131 ०.५५ x ०.५५ एक्स ०.५५ १४० x १२४ २५६ x २५६ ५०१ ७२ ५५.६ नहीं 14:02
MSVAT-व्योम 2500/ ०.५५ x ०.५५ एक्स ०.५५ १४० x ८४ २५६ x २५६ ५२८ ७२ ५५.६ हाँ 6:04
त्से 5100 44/ ०.५९ x ०.५९ एक्स १.५ १५० x १५० २५६ x २५६ ५९२ 25 नहीं नहीं 3:36
SEMAC 5100 45/ ०.५९ x ०.५९ एक्स १.५ १५० x १५० २५६ x २५६ ५९२ 25 4 हाँ 6:19

तालिका 1: सभी प्रयुक्त अनुक्रम के पैरामीटर्स ।

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Discussion

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धातु प्रत्यारोपण और एमआरआई परीक्षाओं की संख्या के साथ रोगियों की संख्या वर्तमान में1,2,3बढ़ रही है । पूर्व में एमआरआई की परीक्षाएं ज्वाइंट रिप्लेसमेंट के बाद टाल दी गई थी । आज, तथापि, एमआरआई केवल इमेजिंग ऐसे रोगियों के लिए अनुरोध नहीं है, लेकिन यह भी सीधे संयुक्त संधिसंधान से सटे जटिलताओं के मूल्यांकन के लिए अनुमति चाहिए । इस प्रकार, एमआरआई सुरक्षा और प्रत्यारोपण के एमआरआई उपयुक्तता, साथ ही धातु विरूपण साक्ष्य दमन के लिए मजबूत नाड़ी दृश्यों, तेजी से महत्वपूर्ण13होते जा रहे हैं । विरूपण साक्ष्य की मात्रा के मामले में एमआरआई उपयुक्तता के मूल्यांकन के लिए, हम एक व्यापक, समय कुशल प्रोटोकॉल प्रस्तुत करते हैं । यह एक विश्वसनीय, तीन-वसा दबा और गैर वसा दबा T1-और टी 2 भारित नाड़ी दृश्यों के लिए स्लाइस विकृतियों का एक संकेतक के रूप में संकेत हानि और ढेर-अप कलाकृतियों के आयामी मूल्यांकन के लिए अनुमति देता है ।

कुछ प्रोटोकॉल चरणों के लिए, विशेष ध्यान के लिए सबसे अच्छा संभव परिणाम प्राप्त करने के लिए आवश्यक है । embedding पदार्थ पिघलने के बाद और प्रत्यारोपण embedding से पहले, यह बहुत लंबे समय पर्याप्त embedding पदार्थ हलचल महत्वपूर्ण है, जबकि यह नीचे ठंडा और उसके समग्र राज्य परिवर्तन (ठोस करने के लिए तरल पदार्थ) शुरू होता है, के रूप में अपनी वसा और पानी के चरणों को आसानी से अलग, यहां तक कि में एक पायसीकारी एजेंट की उपस्थिति । इसके अलावा, यह धीरे से हवा के बुलबुले से बचने के लिए embedding पदार्थ के साथ प्रेत बॉक्स को भरने के लिए महत्वपूर्ण है । यह महत्वपूर्ण है क्योंकि हवा और संकेत हानि कलाकृतियों शूंय संकेत है, जो विरूपण साक्ष्य के एक अनुमान के लिए नेतृत्व में दोनों परिणाम है ।

एक उच्च और सजातीय संकेत विरूपण साक्ष्य की मात्रा का एक सटीक मूल्यांकन के लिए अनुमति देने के लिए आवश्यक है । यदि उच्चतम संकेत करने वाली शोर अनुपात (SNR) सतह coils द्वारा हासिल की है, यह पहले से परीक्षण करने के लिए महत्वपूर्ण है कि प्रोफ़ाइल की संवेदनशीलता और कुंडल स्थिति प्रेत के भीतर एक सजातीय संकेत के लिए अनुमति देता है (जैसा कि ऊपर वर्णित), ताकि थ्रेशोल्ड-आधारित विभाजन किसी भी फॉल्ट त्रुटियों के बिना चला सकते हैं ।

अंय बड़े प्रत्यारोपण (जैसे, हिप या घुटने प्रतिस्थापन या spondylodesis) का विश्लेषण अध्ययन के साथ तुलना में, इस प्रोटोकॉल छोटे प्रत्यारोपण, कुछ मामलों में अभी तक 1 मिलीलीटर से नीचे विरूपण साक्ष्य मात्रा के कारण थे । यहां तक कि इस तरह के चुनौतीपूर्ण स्थितियों के तहत, हम विभिन्न नमूनों और विभिन्न पल्स दृश्यों के बीच विरूपण साक्ष्य संस्करणों में महत्वपूर्ण मतभेदों का पता लगा सकता है. इस प्रकार, इस प्रोटोकॉल की एक उच्च माप सटीकता ग्रहण किया जा सकता है, उनकी सामग्री संरचना और आकार के संबंध में जटिल प्रत्यारोपण के एमआरआई विरूपण साक्ष्य मात्रा का एक सटीक मूल्यांकन के लिए अनुमति देता है । इसके अलावा, प्रोटोकॉल एक दिया प्रत्यारोपण के कारण धातु प्रेरित कलाकृतियों को अलग पल्स दृश्यों के जोखिम की तुलना करने के लिए लागू किया जा सकता है ।

विभिंन जटिलता के साथ कई तरीकों धातु कलाकृतियों के मूल्यांकन के लिए सुझाव दिया गया है । अलग पल्स दृश्यों की तुलना के लिए, फ्रिट्ज एट अल एक गुणात्मक रैंकिंग प्रत्येक अनुक्रम11की भेद्यता का मूल्यांकन करने के लिए इस्तेमाल किया. ऐसे Zho एट अलके रूप में दूसरों,, विमान विरूपण साक्ष्य में निर्धारित (संकेत हानि और ढेर अप) सबसे बड़ी दूरी को मापने और विमान कलाकृतियों के माध्यम से स्लाइस की संख्या की गिनती द्वारा कलाकृतियों द्वारा प्रभावित किया जा रहा द्वारा मात्रा10। दोनों तरीकों, तथापि, पूर्ण विरूपण साक्ष्य मात्रा, जो के तहत या विरूपण साक्ष्य मात्रा के अनुमान में परिणाम हो सकता है पर विचार नहीं है । जो कि मैन्युअल सेगमेंटेशन11का उपयोग करने वाले कुछ अध्ययनों पर भी लागू होता है । क्योंकि यह एक बहुत समय लेने वाला दृष्टिकोण है, अक्सर केवल एक या दो केंद्रीय स्लाइसें एक दृश्य आधार पर मूल्यांकन कर रहे हैं, शेष विरूपण साक्ष्य अनुपात की उपेक्षा ।

के लिए इन विट्रो अध्ययन, लेखक अक्सर embedding पदार्थ14,15के रूप में agarose या जिलेटिन का उपयोग करें । दोनों सामग्री आसानी से संभाला जा सकता है और टी 2 में पर्याप्त संकेत और T1-भारित छवियों की गारंटी । हालांकि, वे किसी भी भार में वसा दबा अनुक्रम के मूल्यांकन के लिए अनुमति नहीं देते । यह एक बड़ी खामी का प्रतिनिधित्व करता है, के बाद से वसा दमन विरूपण साक्ष्य की मात्रा पर गहरा प्रभाव है और नियमित रूप से प्रयोग किया जाता है प्रत्यारोपण से संबंधित जटिलताओं की पहचान (जैसे, सूजन और द्रव संग्रह संक्रमण के मामलों में प्रत्यारोपण करने के लिए आसंन, कण रोग, या अपूतित लिम्फोसाइट-बहुल वाहिकाशोथ-एसोसिएट्स घाव)13,16,17.

इस प्रोटोकॉल की कुछ सीमाएं स्वीकार की जानी चाहिए । सबसे पहले, यह vivo ठहराव में विरूपण साक्ष्य की मात्रा की अनुमति नहीं है, के रूप में पूरा विरूपण साक्ष्य मात्रा के भेदभाव एक सजातीय पृष्ठभूमि संकेत की आवश्यकता है । के लिए vivo मूल्यांकन में , चुंबकीय संवेदनशीलता को मापने के रूप में अंय तरीकों, इस्तेमाल किया जा सकता है । दूसरा, इस प्रोटोकॉल की अनुमति देता है ढेर का पता लगाने के लिए कलाकृतियों (टुकड़ा विकृतियों का एक संकेतक के रूप में) केवल सीधे संकेत हानि विरूपण साक्ष्य के निकट । हालांकि, अतिरिक्त स्लाइस विकृति संकेत हानि विरूपण साक्ष्य के रूप में अच्छी तरह से परे की उंमीद कर सकते हैं । यही कारण है कि यह संभावना है कि विकृतियों की मात्रा को कम करके आंका जाए ।

अंत में, इस प्रोटोकॉल को मानकीकरण प्रत्यारोपण के एमआरआई विरूपण साक्ष्य की मात्रा और धातु कलाकृतियों के लिए पल्स दृश्यों की भेद्यता का मूल्यांकन अध्ययन करने में मदद कर सकते हैं । यह प्रत्यारोपण और अनुक्रम तकनीक के एमआरआई उपयुक्तता का अनुकूलन करने के लिए अंत में रोगी देखभाल में सुधार करने में मदद कर सकता है ।

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Disclosures

टिम Hilgenfeld, फ्रांज एस Schwindling, और अलेक्जेंडर Juerchott postdoctoral विश्वविद्यालय के चिकित्सा संकाय के एक हीडलबर्ग फैलोशिप से धन प्राप्त किया । अध्ययन Dietmar-हॉप-Stiftung (परियोजना no. २३०११२२८) द्वारा भाग में समर्थित किया गया था । लेखकों ने स्पष्ट रूप से कहा है कि इस आलेख के संबंध में रुचि का कोई विरोध नहीं है ।

Acknowledgments

लेखक Stefanie Sauer, फार्मेसी विभाग हीडलबर्ग विश्वविद्यालय अस्पताल में फार्मासिस्ट, एमआरआई प्रेत के लिए उसके योगदान के लिए शुक्रिया अदा करना पसंद है । इसके अलावा, हम 16 चैनल बहुउद्देशीय कुंडल का एक प्रोटोटाइप प्रदान करने के लिए नोरा्स एमआरआई उत्पादों GmbH (Höchberg, जर्मनी) और विशेष रूप से डैनियल ग्रेइस शुक्रिया अदा करना चाहूंगा । इसके अलावा, हम सीमेंस हेल्थकेयर GmbH (Erlangen, जर्मनी) और अनुक्रम सेटअप में उनकी सहायता के लिए विशेष रूप से माथियास Nittka के साथ तरह सहयोग के लिए आभारी हैं ।

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

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References

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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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