Waiting
Login processing...

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

Engineering

금속으로 인 한 MRI 아티팩트의 평가 대 한 프로토콜 임 플 란 트의 적합성 및 펄스 시퀀스의 취약성을 평가 하기 위해 임 플 란 트

Published: May 17, 2018 doi: 10.3791/57394

Summary

자기 공명 영상에 대 한 임 플 란 트의 적합성 및 금속 유물을 다른 펄스 시퀀스의 취약점 추정 임 플 란 트에 의해 발생 하는 자기 공명 영상 아티팩트를 평가 하는 표준화 된 방법을 설명합니다 동시에.

Abstract

으로 자기 공명 영상 (MRI) 스캐너 및 의료 임 플 란 트 환자 수가 지속적으로 성장 하 고, 방사선은 점점 감소 이미지 품질 결과 MRI에서 금속 임 플 란 트 관련 아티팩트 발생. 따라서, 유물 볼륨 측면에서 임 플 란 트의 MRI 적합성 뿐만 아니라 이미지 유물을 줄이기 위해 펄스 시퀀스 개발 되고있다 더 중요. 여기, 우리는 MRI에 임 플 란 트의 유물 볼륨의 표준화 된 평가 대 한 허용 하는 포괄적인 프로토콜을 제시. 또한,이 프로토콜 아티팩트에 다른 펄스 시퀀스의 취약점 분석에 사용할 수 있습니다. 제안 된 프로토콜 또는 지방 억제 및 모든 수동 임 플 란 트 없이 T1 및 T2가 중 이미지에 적용할 수 있습니다. 또한, 절차의 신호 손실과 산더미 유물 별도 및 3 차원 식별 수 있습니다. 이전 조사 평가 방법에 크게 달랐다, 그들의 결과의 comparability 제한 했다. 따라서, MRI 유물 볼륨의 표준된 측정은 더 comparability를 제공 하는 데 필요한. 이 임 플 란 트의 MRI 적합성의 개발을 향상 하 고 더 나은 펄스 시퀀스 마지막으로 환자 치료를 개선 하기 위해 수 있습니다.

Introduction

MRI는 필수적인 진단 도구 되고있다. 그 결과, 일상 진단에 사용 되는 MRI 시스템의 수는 더 증가 하 고1. 동시에 임 플 란 트 환자 수가2,3도 증가 하고있다. 2012 년, 예를 들어, 1 백만 이상의 무릎 및 관절 대체 수행 되었습니다 미국 혼자4. 이러한 임 플 란 트의 보급은 약 7 백만 2010 년 여성의 연령 그룹 80-89 년5에 10% 이상에 해당 하는. 그 결과, 이미지 품질 및 MRI 검사의 진단의 금속 임 플 란 트, 진단 정확도 감소의 결과로 인해 유물에 의해 나쁘게 자주. 따라서, 임 플 란 트의 MRI 적합성 및 펄스 시퀀스의 유물 취약점은 점점 중요 해지고는. 이러한 특성을 평가 하기 위해 수많은 접근 출판 되었습니다. 그러나 사용된 평가 방법에 강한 불일치 때문, 해당 결과 비교 하기 어렵다.

재료의 MRI 적합성의 평가 그들의 자기 자화 율6을 계산 하 여 수행할 수 있습니다. 그러나, 아티팩트를 다른 펄스 시퀀스의 취약점 주어진된 임 플 란 트에 대 한 접근와 비교 될 수 없습니다. 반대로, 유물 볼륨 주어진된 펄스의 시퀀스에 대 한 추정 수 있습니다만 수 대략 다른 임 플 란 트에 대 한. 또한, 분석은 인위적으로 모양의 임 플 란 트7,8자주 수행 됩니다. 소재 볼륨 및 모양 유물 크기6에 영향을가지고, 이러한 기능 뿐만 아니라 계정에 취해야 한다. 자석 감수 하는 대신, 유물 크기를 평가할 수 있습니다. 자주, 연구 유물 크기9 만 취재 한 조각 임 플 란 트 유물10,11의 2 차원 유물 크기에 초점의 질적 평가에 의존 합니다. 또한, 수동 세분화 접근 자주 사용 됩니다, 뿐만 아니라 소모 하지만 또한 내부와 통해 reader 차이11경향이. 마지막으로, 프로토콜 자주 허용 하지 않습니다 같은 시간12아닌 지방 포화 및 지방 포화 시퀀스를 테스트 하. 그러나 이것,, 바람직한 것, 이후 적용된 지방 억제 기술 뿌리깊은 유물 크기에 영향을 줍니다.

여기, 우리가 현재 신뢰할 수 있는, 반자동 수 있는 프로토콜, 전체 임 플 란 트, 또는 모든 조각을 포함 하는 보이는 임 플 란 트 부작용의 신호 손실과 산더미 유물의 임계값 기반, 3 차원 정량화. 또한, T1 및 T2가 중 이미지 또는 지방 채도 없이 테스트에 대 한 수 있습니다. 다른 임 플 란 트의 MRI 적합성 또는 주어진된 임 플 란 트에 대 한 금속 유물을 다른 펄스 시퀀스의 취약점을 평가 하는 프로토콜을 사용할 수 있습니다.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

1. 팬텀 준비

  1. 임 플 란 트 볼륨 (예:물 진지 변환 메서드를 사용 하 여)을 결정 합니다.
    참고: CCT T 샘플 및 Z T 샘플의 볼륨 측정 0.65 mL 0.73 mL, 각각.
  2. 얇은 스레드를 사용 하 여 비 강자성, 플라스틱, 방수 상자 가운데 임 플 란 트 위치를 수정. 예상된 MRI 유물 보다 큰 상자를 사용 합니다.
    참고: 관심의 이식 또는 펄스 시퀀스의 유물 볼륨의 아무 대략적인 견적을 사용할 수 테스트 검사 수행 상자, 약 10 배는 팬텀 보다 큰에 팬텀을 배치 하 여 물으로 가득. 이 유물 볼륨 (CCT T 샘플)에 대 한 7.3 mL 및 0.09 mL (Z T 샘플)에 대 한 원거리 연구.
  3. 조심 스럽게 녹여 혼합 semisynthetic 지방 (58.8%), 물 (40%), 및 macrogol-8-stearate (1.2%), 50 ° c.에 물 목욕을 사용 하 여
    참고:이 연구에서 샘플에 대 한 우리가 사용 500 mL 혼합물 각 샘플의 포함에 대 한.
    1. 혼합 유체 때 난방 중지 느린 교 반, 시작 및 난방을 중지 합니다. 지방과 물 단계의 분리 확인 합니다.
  4. 최대한 빨리 응고 시작, 서서히 시작 혼합물과는 임 플 란 트를 포함 합니다. 이 위해 부 어 포함 혼합물 천천히 이식으로 유령 상자에.
    참고: 쏟아져 수행 되어야 합니다 천천히 공기 포함을 피하기 위해.
  5. 하룻밤 건조에 대 한 4 ° C에서 냉장고에 포함 된 임 플 란 트와 유령 상자를 놓습니다. 다음 날, 이동 하 여 모든 잔여 액체 부분을 제거 합니다.

2. MRI 검사

  1. Vivo에서 상황에서 동일한 방향에서 MRI에서 팬텀 (상자 포함된 임 플 란 트)를 놓습니다. MRI의 isocenter에 팬텀의 중간 위치.
  2. 측정을 위해 심각 하 고 명백한 신호 상품 (예를 들어, 머리 코일) 없이 이미징 볼륨 내에서 균질 신호 분배에 대 한 수 있습니다 코일을 사용 합니다.
  3. MRI 콘솔에서 검사는 MRI를 계획 하는 때 유령 상자, 상자의 가장자리에 공기를 포함 하 여 이미징 볼륨 이내 인지 확인 합니다.
  4. MRI 검사는 다음을 수행 합니다.

3. 이미지 분석 및 사후 처리

  1. (예를 들어, DICOM 형식을 사용 하 여) MRI 콘솔에서 (예를 들어, 압축에 의해) 품질의 손실 없이 이미지를 내보냅니다. 후 처리 소프트웨어는 이익 (ROI), 투자 수익 신호 강도, 임계값 기반 세분화 및 세분화 볼륨 ( 재료의 표참조)의 정량화 평가의 지역 배치에 대 한 수 있는 MRI에서 이미지를 가져옵니다.
  2. 산더미 아티팩트에 대 한 임계값을 정의 하 고 이미징 볼륨 내에서 균질 신호 분배에 대 한 확인, 배치 라인 서로 수직 하 고 보이는 유물의 외부 국경에 인접 한 최대 유물 크기 (조각에 그림 1a)입니다.
    참고: 산더미 아티팩트는 변위 유물, 인위적으로 높은 신호 강도 가진 지역으로 제시. 그들은 슬라이스 방향 및 판독 방향에서 발생합니다.
    1. 각각 4 개의 교차점 (그림 1a)의 외부 직경에서 10 m m 배경 ROI (투자 수익배경)를 배치 합니다. 라인 세분화 편집기를 사용 하 여 관심의 배경 영역을 놓습니다.
    2. 별도로 평균 신호 강도 및 이러한 4 ROI배경 값 내 고 각 ROI배경 에 대 한 모든 복의 표준 편차 (SD)를 측정 합니다. 프로젝트 보기에서 자료 통계 도구를 사용 합니다.
    3. 각 ROI배경 의 평균 신호 강도 균질 신호 분배를 보장 하기 위해 각각 다른 3 대응의 평균 신호의 ± 1.5 SD의 범위 내에 있는지 확인 합니다.
    4. 이러한 4 ROI배경 값의 모든 복의 평균 신호 강도 3 SD의 ROI배경 을 추가 하 여 산더미 아티팩트에 대 한 임계값을 계산 합니다. 모든 조각에 신호 강도 신호 손실 유물에 인접 한 임계값 보다 큰 함께 모든 복을 선택 하 여 산더미 유물의 반자동 임계값 기반 세분화를 수행 합니다. 세그먼트화 편집기의 마스킹 도구를 사용 하 여 미리 정의 된 신호 강도 범위를 시각화 하 고 제한 하는 그것을 세분화 하.
  3. 신호 손실 아티팩트에 대 한 임계값을 정의 하려면 관심사 (ROIs)의 4 개 지역 공기-포함 된 영역 (ROI공기, 직경에서 각 10 m m)의 유령 상자 모서리에 놓고 측정 하는 평균 신호 강도와이 4 투자 수익 내 모든 복의 SD 공기 단계 3.2에에서 설명 된 대로 사용 하 여 분할 편집기 "통계 자료", 각각.
    참고: 신호 손실 유물 복 데 인공 낮은 신호 강도를 제공. 그들은 dephasing 및 변위 유물에 의해 발생 합니다.
    1. 낮은 신호 강도 (그림 1a)의 가장 큰 연결 된 지역에 의해 정의 된 신호 손실 유물 (ROI코어)의 핵심에는 투자 수익을 배치 합니다. 누구의 평균 신호 강도 평균 ROI공기 + 해당 SD의 3 배 보다 신호 손실 유물 내의 가장 큰 가능한 크기를 찾을 때까지 수동으로 ROI코어 의 크기를 늘립니다. 마지막으로, 평균 신호 강도 및 ROI코어의 SD를 측정 합니다.
    2. 3을 추가 하 여 신호 손실 아티팩트에 대 한 신호 강도 임계값을 계산 ROI코어의 말은 투자 수익코어 의 SD. 신호 강도 임계값 아래와 ROI코어 에 연결 하는 모든 복을 선택 하 여 신호 손실 유물의 반자동 임계값 기반 세분화를 수행 합니다.
    3. 세그먼트화 편집기의 마스킹 도구를 사용 하 여 미리 정의 된 신호 강도 범위를 시각화 하 고 제한 하는 그것을 세분화 하. 가능 하면 세분화에서 아직 선택 되지 않은 모든 복을 포함 하도록 세분화 편집기의 "선택" 탭에서 "채우기" 함수를 사용 합니다. 해당 되는 경우 수동으로 세분화 추가 명확한 신호 손실 아티팩트 추가.
  4. 사실 유물 볼륨을 얻기 위해 계산 된 유물 볼륨에서 실제 이식 볼륨을 뺍니다. 반복 하는 분석 이상 3 x. 2 주 이상 시간 간격 학습 바이어스를 제외 하도록 여러 번 읽고 구분 해야 합니다.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

위에서 언급 한 프로토콜 우리 유물 양의 2 다른 치과 이식 티타늄 (T; 참조 테이블의 재료) 지원 다른 크라운의 평가 [도자기 융합-금속 비 귀금속 합금 (CCT T)와 단일 지 르 코니 아 (Z-T); 그림 1b1c]. CCT T 샘플 나타냅니다 큰 유물 예측 높은 상자성 물자 구성 (코발트 61%, 21%, 및 텅스텐 크롬 11%; CCT)입니다. Z-T 샘플의 크라운 소재를 나타냅니다 낮은 상자성 물질을 (지 르 코니 아 92%; Z). 또한, 4 개의 다른, 비-지방-포화, t 2가 중 시퀀스 금속 유물에 그들의 취약점을 비교 평가 했다. 특히, 조각 금속 유물에 대 한 인코딩을 다른 플립 각도 발전 (MSVAT-공간)를 사용 하 여 응용 프로그램에 최적화 된 대조와 샘플링 완벽에 따라 뷰 각도 기울이기 그라데이션으로 여러 슬라브 수집의 기법 수정 (SEMAC), 및 그들의 기존의 대응 공간 및 터보 회전 급강하 에코 (TSE) 평가 했다 (자세한 시퀀스 매개 변수 표 1 참조). MRI 검사는 3T MRI 시스템에서 수행 해야 했던 (참조 테이블의 자료) 16 채널 다목적 표면 코일 사용 되었다. 펄스 시퀀스 매개 변수의 변형 유물 크기에 강한 영향을 있다. 따라서, 펄스 시퀀스 매개 변수는 결과의 양도 증가 하는 비보에 치과 MRI 검사에 사용 된 최대한 가까이 선정 됐다. 분석은 수행된 3 x 2 명의 독립적인 평가 의해. 여러 비교에 대 한 차이 임시 게시 Tukey 테스트의 양방향 분석 사용 되었다.

데이터 분석 샘플 및 적용된 시퀀스 간의 차이 보여준다. 모든 시퀀스, CCT T 샘플의 결합 된 유물 볼륨 (신호 손실 및 산더미의 합) 했다 더 큰 Z-T 샘플에 비해 (P < 0.001; 그림 2 그리고 그림 3). 같은 시퀀스 내에서 CCT T 샘플의 유물 볼륨은 19.3 (SEMAC) x 39.6 하 (MSVAT-공간) x Z T 대응의 유물 볼륨 보다 큰.

펄스 시퀀스의 선택 (그림 2그림 3) 뿐만 아니라 유물 볼륨에 중요 한 영향을 미쳤다. CCT T 샘플에 관한 작은 유물 볼륨 공간 TSE와 SEMAC, 그리고 가장 큰 유물에 대 한 관찰 되었다 (P < 0.001). 또한, MSVAT 공간 크게 공간에 비해 유물 볼륨 감소 (P < 0.001; 3.8 7.3 mL). 대조적으로, 중요 한 차이가 Z T 샘플 MSVAT 공간, TSE, 및 SEMAC 사이 관찰 되었다. Z-t 유물 볼륨 큰 공간에 고 MSVAT 공간 크게 감소 했다 (P < 0.05; 0.26 0.1 mL).

Figure 1
그림 1: 투자 수익 위치 및 임 플 란 트 샘플. ()이이 패널 산더미 아티팩트 및 신호 분배에 대 한 임계값을 측정 하기 위한 관심사 (ROIs)의 영역의 일반적인 위치를 보여줍니다 (ROIB ROI배경=) 및 신호 손실 아티팩트 (ROIA = ROI공기 ; 투자 수익C = 투자 수익코어). 파란색 컨투어 해당 슬라이스 내의 신호 손실 아티팩트에 대 한 반자동 세분화의 결과 유사합니다. 작은 빨간색 영역 산더미 유물의 결과에 해당합니다. (bc)이이 패널 표시 다른 단일 크라운을 지 원하는 사용된 치아의 이미지. 코발트-크롬-텅스텐-티타늄 (CCT-T); 지 르 코니 아는 티타늄 (Z-T) 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

Figure 2
그림 2: 유물 볼륨 측정. (a b) 이들은 전체 3 차원 유물 볼륨의 표준 편차와 함께 평균 값 실제 임 플 란 트 볼륨을 뺀 후 모든 4 평가 시퀀스에 대 한 샘플을 이식 보여주는 막대 그래프. 해당 되는 경우 별도 표준 편차 오차 막대 신호 손실과 산더미 아티팩트에 대 한 제공 됩니다. P ≤ 0.05; P≤ 0.001 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

Figure 3
그림 3: 유물의 모습. 이러한 패널 전체 임 플 란 트 (위쪽 행)의 유물 볼륨 렌더링. 블루 색 지역 대표 신호 손실 유물 하 고 붉은 색 지역 대표 산더미 유물. 패널 표시 모든 계산된 T2 가중치 시퀀스에 대 한 색된 소스 이미지 (아래쪽 행). 패널 (a)의 코발트-크롬-텅스텐-티타늄 (CCT T) 샘플 이며 패널 (b) 지 르 코니 아-티타늄 (Z-T) 샘플입니다. 이 그림의 더 큰 버전을 보려면 여기를 클릭 하십시오.

시퀀스 TR/테
[ms]
복 셀 크기
[밀리미터3]
FOV
[밀리미터2]
매트릭스 판독
대역폭
[Hz/픽셀]
분할 영역 슬라이스
인코딩

단계 또는
오버 샘플링

[%]
부가 가치세 시간
[min:sec]
공간 2500/131 0.55 x 0.55 x 0.55 140 x 124 256 x 256 501 72 55.6 아니요 14:02
MSVAT-공간 2500/199 0.55 x 0.55 x 0.55 140 x 84 256 x 256 528 72 55.6 6:04
TSE 5,100/44 0.59 x 0.59 x 1.5 150 x 150 256 x 256 592 25 아니요 아니요 3:36
SEMAC 5,100/45 0.59 x 0.59 x 1.5 150 x 150 256 x 256 592 25 4 6:19

표 1: 모든 사용된 시퀀스의 매개 변수입니다.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

금속을 가진 환자의 수 임 플 란 트 하 고 MRI 검사의 수는 현재1,2,3증가 하 고 있습니다. 과거에는, MRI 검사 공동 교체 후 피해 했다. 그러나 오늘,, MRI 이미징 같은 환자에 대 한 요청 되지 않습니다 하지만 또한 허용 해야 합병증의 평가 위해 직접 관절 관절 교체에 인접 한. 따라서, MRI 안전 및 MRI 적합성 임 플 란 트, 금속 유물 억제를 위한 강력한 펄스 시퀀스의 점점 중요 한13되고있다. MRI 유물 볼륨 측면에서 적합성 평가 대 한 포괄적인, 시간 효율적인 프로토콜 선물이. 그것은 평가 위해 신뢰할 수 있는, 3 차원 신호 손실과 산더미 유물의 지방 억제 및 지방 억제 된 T1 및 t 2-가 중 펄스 시퀀스 슬라이스 왜곡의 지표로 서 있습니다.

일부 프로토콜 단계에 대 한 특별 한 주의 최상의 결과 달성 하는 데 필요한. 포함 하는 물질을 용 해 후는 임 플 란 트를 포함 하기 전에, 그것은 지방과 물에도 쉽게 별도 단계로 충분히 냉각을 시작 하는 동안 포함 물질 및 그것의 집계 상태 변화 (고체를 액체), 저에 게 매우 중요 유화 제의 존재입니다. 또한, 그것은 천천히 기포를 피하기 위해 포함 물질 팬텀 상자를 작성 하는 것이 중요입니다. 이것이 중요 한 공기 및 신호 손실 유물 두 유물 과대평가 이어질 것 이다 제로 신호 때문에.

높고 균질 신호 유물 볼륨의 정확한 평가 대 한 허용 하도록 필요 하다. 높은 신호 대 잡음 비율 (SNR) 표면 코일에 의해, 달성 하는 경우 그것은 중요 프로필과 위치 하는 코일의 감도 균질 신호 (위에서 설명한), 대로 팬텀 내 그래서 하는 수를 미리 테스트 하는 임계값 기반 세분화 세그먼트화 오류 없이 실행할 수 있습니다.

큰 보 형 물 (예를 들면, 엉덩이 또는 무릎 교체 또는 spondylodesis)를 분석 하는 다른 연구와 비교해,이 프로토콜 1 mL 보다 훨씬 유물 볼륨을 일으키는 경우도 작은 임 플 란 트를 사용 합니다. 이러한 어려운 상황 에서도 우리 큰 차이가 유물 볼륨에 다른 샘플 및 다른 펄스 시퀀스를 검출할 수 있었다. 따라서,이 프로토콜의 높은 측정 정확도 수 추측 그들의 물자 구성 및 모양 복잡 한 임 플 란 트의 MRI 유물 볼륨의 정확한 평가 대 한 허용. 또한, 주어진된 임 플 란 트에 의해 발생 하는 금속 유도 된 아티팩트에 다른 펄스 시퀀스의 취약점을 비교 하는 프로토콜을 적용할 수 있습니다.

다른 복잡성 다양 한 메서드 금속 유물 평가 대 한 제안 되었습니다. 다른 펄스 시퀀스의 비교, 프리츠 각 시퀀스11의 취약점을 평가 하는 질적 순위 사용. 기타, Zho 그 외 여러분, 결정 비행기 유물 (신호 손실 및 산더미) 볼륨에서 가장 큰 거리를 측정 하 여 평면 아티팩트를 통해 유물10에 의해 영향을 받고 조각의 수를 계산 하 여 등. 그러나 두 방법 모두,,에서 발생할 수 있습니다 전체 유물 볼륨을 고려 하지 않습니다는 아래-또는 유물 볼륨의과. 그는 또한 수동 세그먼트11를 사용 하는 몇 가지 연구에 적용 됩니다. 이것은 매우 시간이 걸리는 접근, 때문에 종종 하나 또는 두 개의 중앙 조각 나머지 유물 비율 무시 시각적으로 평가 됩니다.

생체 외에서 연구, 작가 자주 사용 agarose 또는 젤라틴 포함 물질14,15. 두 자료 쉽게 처리 될 수 있습니다 그리고 T2 T1 가중치 이미지에서 충분 한 신호를 보장. 그러나, 그들은 어떤 가중치에 지방 억제 시퀀스의 평가 대 한 허용 하지 않습니다. 이 지방 억제 유물 볼륨에 깊은 영향을 미치고 있기 때문에 정기적으로 이식 관련 합병증 (예:부 종, 감염의 경우에 임 플 란 트에 인접 한 유체 컬렉션을 식별 하는 큰 단점을 나타냅니다. 입자 질병, 또는 무 균 림프 구 지배 맥 동료 병 변)13,,1617.

이 프로토콜의 몇 가지 한계를 인정 해야 합니다. 첫째, 그것은 허용 하지 않습니다 유물 볼륨의 정량화 vivo에서 완전 한 유물 볼륨의 차별화 필요로 균질 배경 신호. Vivo에서 평가 대 한 자기 자화 율 측정 등 다른 방법은 사용할 수 있습니다. 둘째,이 프로토콜 수 있습니다 산더미 공예품 (슬라이스 왜곡의 표시기)로 감지만 직접 신호 손실 유물에 인접 한. 그러나, 추가 슬라이스 왜곡 신호 손실 유물도 넘어 예상 될 수 있다. 그 때문에 그것은 왜곡의 양을 과소 평가입니다.

결론적으로,이 프로토콜 표준화 임 플 란 트의 MRI 유물 볼륨 및 금속 유물에 펄스 시퀀스의 취약성을 평가 하는 미래 연구를 도울 수 있다. 이 임 플 란 트의 MRI 적합성을 최적화 하 고 마지막으로 환자 진료를 개선 하는 기법을 시퀀싱을 도울 수도 있습니다.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

팀 Hilgenfeld, 프란츠 S. Schwindling, 및 알렉산더 Juerchott 하이델베르크의 대학 의료 학부의 박사 친목에서 자금을 받았다. 연구는 Dietmar Hopp 재단 (프로젝트 번호 23011228)에 의해 부분적으로 지원 되었다. 저자는이 문서와 관련 하 여 관심의 없습니다 충돌은 명시적으로 명시 했습니다.

Acknowledgments

저자는 스테파니 Sauer, 학과의 약국 하이델베르크 대학 병원에서 MRI 팬텀에 그녀의 기여에 대 한 약사에 게 감사 하는 것 처럼. 또한, 우리는 NORAS MRI 제품 GmbH (호 호 베르크, 독일)와 특히 다니엘 Gareis 16 채널 다용도 코일의 프로토 타입을 제공 하는 것을 감사 하 고 싶습니다. 또한, 우리는 지멘스 헬스케어 GmbH (에를랑겐, 독일)와 시퀀스 설정에 그들의 도움에 대 한 특히 Mathias Nittka 종류 협력에 대 한 감사.

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).

Tags

공학 문제 135 민감성 유물 임 플 란 트 펄스 시퀀스 자기 공명 영상 금속 유물 크기 자기 자화 율
금속으로 인 한 MRI 아티팩트의 평가 대 한 프로토콜 임 플 란 트의 적합성 및 펄스 시퀀스의 취약성을 평가 하기 위해 임 플 란 트
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Hilgenfeld, T., Prager, M.,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