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Medicine

Ressonância Magnética De Esclerose Múltipla em 7.0 Tesla

Published: February 19, 2021 doi: 10.3791/62142
Automatic Translation
*1, *1, *2,3,4, 5, 6,7, 8, 1, 2,3, 4,9, 2,3,4, 1,2,8
1Berlin Ultrahigh Field Facility (B.U.F.F.), Max Delbrück Center for Molecular Medicine in the Helmholtz Association, 2Experimental and Clinical Research Center, Max Delbrueck Center for Molecular Medicine and Charité – Universitätsmedizin Berlin, corporate member of Freie Universität Berlin, Humboldt-Universität zu Berlin, and Berlin Institute of Health, 3NeuroCure Clinical Research Center, Charité – Universitätsmedizin Berlin, corporate member of Freie Universität Berlin, Humboldt-Universität zu Berlin, and Berlin Institute of Health, 4Department of Neurology, Charité – Universitätsmedizin Berlin, corporate member of Freie Universität Berlin, Humboldt-Universität zu Berlin, and Berlin Institute of Health, 5The Swedish National 7T Facility, Lund University Bioimaging Center, Lund University, 6Department of Radiography, Medical University of Lublin, 7ECOTECH-COMPLEX, Maria Curie-Skłodowska University, 8MRI.TOOLS GmbH, 9Berlin School of Mind and Brain, Humboldt-Universität zu Berlin
* These authors contributed equally

Summary

Aqui, apresentamos um protocolo para adquirir imagens de ressonância magnética (MR) de cérebros de pacientes de esclerose múltipla (EM) a 7.0 Tesla. O protocolo inclui a preparação da configuração, incluindo as bobinas de radiofrequência, procedimentos padronizados de entrevista com pacientes de ESM, posicionamento do sujeito no scanner de Ressonância Magnética e aquisição de dados de Mr.

Abstract

O objetivo geral deste artigo é demonstrar um protocolo de ressonância magnética (MR) de campo ultra-alto (UHF) de última geração do cérebro em 7,0 Tesla em pacientes com esclerose múltipla (EM). A ESM é uma doença inflamatória crônica, desmielinizante e neurodegenerativa caracterizada por lesões de matéria branca e cinza. A detecção de lesões T2-hiperintenses disseminadas espacial e temporalmente pelo uso de Ressonância Magnética em 1,5 T e 3 T representa uma ferramenta de diagnóstico crucial na prática clínica para estabelecer um diagnóstico preciso da ESM com base na versão atual dos critérios do McDonald 2017. No entanto, a diferenciação das lesões de ESM das lesões de matéria branca cerebral de outras origens pode às vezes ser desafiadora devido à sua morfologia semelhante em forças de campo magnético mais baixas (tipicamente 3 T). O MR de campo ultra-alto (UHF-MR) beneficia-se do aumento da relação sinal-ruído e da maior resolução espacial, tanto fundamental para imagens superiores para diagnósticos mais precisos e definitivos de lesões sutis. Assim, a ressonância magnética em 7.0 T tem mostrado resultados encorajadores para superar os desafios do diagnóstico diferencial de ESM, fornecendo marcadores neuroimagem específicos de MS (por exemplo, sinal de veia central, estruturas de aro hipointense e diferenciação de lesões de matéria cinzenta de MS). Esses marcadores e outros podem ser identificados por outros contrastes de RM que não sejam T1 e T2 (T2*, fase, difusão) e melhorem substancialmente a diferenciação das lesões de ESM daquelas que ocorrem em outras condições neuroinflamatórias, como neuromielite optica e síndrome de Susac. Neste artigo, descrevemos nossa abordagem técnica atual para estudar lesões de matéria branca e cinza cerebrais em pacientes com ES A 7,0 T utilizando diferentes métodos de aquisição de MR. O protocolo atualizado inclui a preparação da configuração de Mr, incluindo as bobinas de radiofrequência personalizadas para UHF-MR, procedimentos padronizados de triagem, segurança e entrevista com pacientes em MS, posicionamento do paciente no scanner de Ressonância Magnética e aquisição de exames cerebrais dedicados sob medida para análise de ESM.

Introduction

A esclerose múltipla (EM) é a doença inflamatória crônica mais comum e desmielinização do sistema nervoso central (SNC) que causa incapacidade neurológica pronunciada em adultos mais jovens e leva à incapacidade de longo prazo1,2. A marca patológica da EM é o acúmulo de lesões desmielinizantes que ocorrem na matéria cinza e branca do cérebro e também a neurodegeneração difusa em todo o cérebro, mesmo em matéria branca de aparecimento normal (NAWM)3,4. A patologia da ESM sugere que a inflamação impulsiona a lesão tecidual em todos os estágios da doença, mesmo durante os estágios progressivos da doença5. As primeiras manifestações clínicas de ESM são comumente acompanhadas por episódios reversíveis de déficits neurológicos e referidas como síndrome clinicamente isolada (EEI), quando apenas sugestivas deESM 6,7. Na ausência de uma CEI de corte claro, deve-se ter cuidado para fazer um diagnóstico de ESM: o diagnóstico deve ser confirmado pelo acompanhamento e início de terapias modificadoras de doenças de longo prazo devem ser adiados, aguardando evidências adicionais8.

A ressonância magnética (RM) é uma ferramenta indispensável no diagnóstico da ESM e no monitoramento da progressão da doença9,10,11. A ressonância magnética em forças de campo magnético de 1,5 T e 3 T representa atualmente uma ferramenta de diagnóstico crucial na prática clínica para detectar o tempo de relaxamento do spin-spin ponderado (T2) lesões hiperintenciadas e estabelecer um diagnóstico preciso da ESM com base na versão atual do McDonald criteria8 de2017 . Os critérios diagnósticos para ESM enfatizam a necessidade de demonstrar disseminação de lesões no espaço e no tempo, e para excluir diagnósticos alternativos8,12. A ressonância magnética aprimorada por contraste é o único método para avaliar a doença aguda e a inflamação aguda8,mas preocupações crescentes com a deposição cerebral potencial de longo prazo poderiam potencialmente restringir a aplicação do contraste como uma importante ferramenta de diagnóstico13,14,17. Além disso, a diferenciação das lesões de ESM das lesões de matéria branca cerebral de outras origens pode, por vezes, ser desafiadora devido à sua morfologia semelhante em forças de campo magnético mais baixas.

Embora a Ressonância Magnética seja certamente a melhor ferramenta de diagnóstico para pacientes com EM, exames e protocolos de Ressonância Magnética devem seguir as diretrizes do Grupo de Ressonância Magnética em MS (MAGNIMS) na Europa18,19 ou o Consórcio de Centros de Esclerose Múltipla (CMSC) na América do Norte20 para o diagnóstico, prognóstico e acompanhamento de pacientes em ESM. Estudos padronizados de controle de qualidade de acordo com as últimas diretrizes em diferentes hospitais e países também são cruciais21.

Os protocolos de ressonância magnética adaptados para o diagnóstico de EM e o monitoramento da progressão da doença compreendem múltiplos contrastes de ressonância magnética,incluindo contraste regido pelo tempo de relaxamento longitudinal T1, o tempo de relaxamento spin-spin T2, e a imagem ponderada por difusão (DWI)22. As iniciativas de harmonização forneceram relatórios de consenso para a Ressonância Magnética em MS para avançar em direção a protocolos padronizados que facilitam a tradução clínica e a comparação de dados entre os locais23,24,25. A imagem ponderada T2é bem estabelecida e frequentemente utilizada na prática clínica para identificação de lesões de matéria branca (MM), caracterizadas pelo aparecimento hiperintense26,27. Embora seja um importante critério diagnóstico para a ESM28,a carga da lesão de MS correlaciona-se apenas fracamente com a incapacidade clínica, devido à sua falta de especificidade para a gravidade da lesão e a fisiopatologia subjacente26,27,29. Esta observação desencadeou explorações em mapeamento paramétrico do tempo de relaxamento transversal T2 30. T2*-ponderado imagem tornou-se cada vez mais importante em imagem MS. O sinal da veia central em T2* ressonância magnética ponderada é considerado um marcador de imagem específico para lesõesde ESM 27,31,32,33. T2* é sensível à deposição de ferro34,35, que pode estar relacionada à duração da doença, atividade e gravidade36,37,38. T2* também foi relatado para refletir alterações no tecido cerebral em pacientes com déficits menores e esclerose múltipla precoce, podendo, assim, se tornar uma ferramenta para avaliar o desenvolvimento da ESM já em estágio inicial39,40.

Melhorias na tecnologia de Ressonância Magnética prometem identificar melhor as mudanças no CNS dos pacientes em MS e fornecer aos médicos um melhor guia para melhorar a precisão e a velocidade de um diagnóstico deESM 11. O campo ultra-alto (UHF, B0≥7,0 T) se beneficia de um aumento na relação sinal-ruído (SNR) que pode ser investido em resoluções espaciais ou temporais aprimoradas, tanto chave para imagens superiores para diagnósticos mais precisos e definitivos41,42. Campo de transmissão (B1+) inhomogeneidades que são um atributo adverso da radiofrequência de 1H utilizada nos campos magnéticos ultra-altos43 beneficiaria da transmissão multicanal utilizando bobinas rf de transmissão paralela (pTx) e abordagens de desenho de pulso RF que melhoram a homogeneidade B1+ e, assim, facilitariam a cobertura uniforme do cérebro44.

Com o advento da Ressonância Magnética 7.0 T, temos conseguido mais discernimento sobre doenças desmielinizantes como a ESM no que diz respeito ao aumento da sensibilidade e especificidade da detecção da lesão, identificação de sinais de veia central, aprimoramento leptomeningeal e até mesmo no que diz respeito às alterações metabólicas45. Lesões em ESM têm sido demonstradas há muito tempo a partir de estudos histopatológicos para se formar em torno de veias e venules46. A distribuição perivena das lesões (sinal da veia central) pode ser identificada com T2* ressonância magnética ponderada46,47,48 a 3,0 T ou 1,5 T, mas pode ser melhor identificada com UHF-MRI em 7,0 T49,50,51,52. Além do sinal da veia central, o UHF-MRI em 7.0 T melhorou ou descobriu marcadores específicos de MS, como estruturas de aro hipointense e diferenciação das lesões de matéria cinzenta de MS53,54,55,56. Um melhor delineamento desses marcadores com UHF-RM promete superar alguns dos desafios da diferenciação de lesões de ESM daquelas que ocorrem em outras condições neuroinflamatórias, como a síndrome de Susac53 e a neuromielite optica54,ao mesmo tempo em que identifica mecanismos patogênicos comuns em outras condições ou variantes da ESM, como a esclerose concêntrica de Baló57,58.

Reconhecendo os desafios e oportunidades da UHF-MRI para a detecção e diferenciação das lesões de ESM, este artigo descreve nossa abordagem técnica atual para estudar lesões de matéria branca e cinza cerebrais em pacientes com ESM a 7,0 T utilizando diferentes técnicas de imagem. O protocolo atualizado inclui a preparação da configuração de Mr, incluindo as bobinas de radiofrequência (RF) adaptadas ao UHF-MR, procedimentos padronizados de triagem, segurança e entrevista com pacientes em MS, posicionamento do paciente no scanner de Ressonância Magnética e aquisição de tomografias cerebrais dedicadas à ESM. O artigo tem como objetivo orientar especialistas em imagem, pesquisadores básicos, cientistas clínicos, pesquisadores translacionais e tecnólogos com todos os níveis de experiência e experiência que vão desde estagiários até usuários avançados e especialistas em aplicações para o campo da UHF-MRI em pacientes com ESM, com o objetivo final de conectar sinérgicamente desenvolvimento de tecnologia e aplicação clínica em domínios disciplinares.

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Protocol

Este protocolo é para estudos aprovados pelo comitê de ética da Charité - Universitätsmedizin Berlin (número de aprovação: EA1/222/17, 2018/01/08) e pela Divisão de Proteção de Dados e Governança Corporativa do Charité - Universitätsmedizin Berlin. O consentimento informado foi obtido de todos os sujeitos antes de ser incluído no estudo.

1. Assuntos

NOTA: O recrutamento de pacientes em ESM geralmente ocorre em poucos dias até algumas semanas antes das investigações do MR às 7.0 T.

  1. Recrutar pacientes em MS por neurologistas do ambulatório com base em critérios de inclusão (dependendo da questão neuroimunológica) e critérios de exclusão (incluindo, por exemplo, dispositivos médicos implantáveis, como bombas de insulina ou marcapassos ou gravidez).
  2. Durante a visita ambulatorial, dê aos pacientes de ES um breve resumo da investigação de RM em 7.0 T, bem como uma explicação das medidas de segurança associadas a um exame de 7,0 T MR.
    1. Enquanto medidas cautelares, particularmente em 7.0 T, devem ser tomadas e uma lista de contraindicações (por exemplo, Tabela 1) deve ser disponibilizada a todos, manter-se bem informado sobre novas percepções sobre considerações de segurança e processos de tomada de decisão, particularmente com a ampla gama de implantes disponíveis, a partir de fontes de literatura confiáveis59,60,61,62,63 . A Sociedade Internacional de Ressonância Magnética em Medicina (ISMRM) e a Sociedade de Radiografistas, Tecnólogos (SMRT) fornecem orientações de segurança sobre estratégias e normas de segurança de MR para implantes e dispositivos 64.
    2. Juntamente com a equipe de saúde, segurança e equipe médica, esteja bem informado sobre possíveis perigos, precauções e soluções disponíveis. O tipo de bobina RF local utilizada para exame é um fator-chave, bem como a posição e o tipo do implante59.
    3. Faça uma avaliação de risco/benefício que esteja em conformidade com as considerações éticas locais63 em sujeitos com implantes, dispositivos ou tatuagens e considere os ganhos perdidos quando as restrições são muito conservadoras.
  3. Fornecer aos sujeitos uma consulta para o exame no scanner 7.0 T MR uma semana antes das investigações do MR. Entre em contato com pacientes com problemas de mobilidade ou que visitam de outra cidade antes disso. Paralelamente à alocação de consultas, dê aos sujeitos informações importantes via correio eletrônico: isso inclui documentos e formulários de consentimento informado, bem como informações de segurança, incluindo uma lista de contraindicações(Tabela 1). Isso serve como preparação para a discussão abordada nas etapas 1.9 a 1.14.
  4. Uma vez admitindo o assunto no edifício ou unidade UHF-MR e confirmando a identificação, avalie sua consciência sobre os perigos potenciais relacionados aos campos magnéticos uhf. É necessária atenção especial em casos de implantação passiva e para dispositivos médicos implantáveis (por exemplo, marcapassos e bombas de insulina).
  5. Solicite que cada sujeito preencha um formulário confirmatório em relação aos requisitos de segurança para entrar na zona de 5 Gauss (0,5 mT), que é considerada o nível 'seguro' de exposição de campo magnético estático para o público em geral. Esta zona de segurança ao redor do perímetro do ímã principal do scanner MR é especificada pela distância em que o campo magnético perdido é equivalente a 5 Gauss. A linha 5 Gauss é comumente destacada no chão. Devido ao longo alcance do campo magnético de um scanner 7.0 T MR passivamente blindado em nosso caso, use as paredes externas do edifício para especificar a zona de segurança em vez da linha 5 Gauss.
    NOTA: No momento em que essa gravação foi feita, o mundo estava passando pela pandemia do coronavírus 2020 e cada sujeito precisava seguir as orientações correspondentes que incluíam a regra de distanciamento de 1,5 m, proteção da boca e do nariz, bem como desinfecção das mãos.
  6. Informe os sujeitos sobre a disponibilidade de armários próximos à entrada do edifício MR, onde eles podem empilhar seus objetos de valor com segurança. Informe os sujeitos que alguns de seus pertences pessoais (relógios mecânicos, cartões bancários com listras magnéticas) constituem um potencial risco de segurança e/ou podem ser danificados quando próximos aos ímãs após um determinado período.
  7. Acompanhe o assunto até a sala de preparação onde o sujeito será examinado pelo médico, neurologista ou enfermeiro de estudo.
  8. Consulta ao estado de saúde e ingestão de medicamentos. Documento no formulário de relatório de caso (CRF).
  9. Antes de todas as medidas investigativas, consulte possíveis contraindicações de ressonância magnética (gravidez, todas as possíveis cirurgias anteriores com potenciais corpos estranhos, lesões anteriores com objetos metálicos, piercings, tatuagens, aparelhos auditivos, claustrofobia, problemas musculoesqueléticos, implantes de forma passiva ou ativa, incluindo implantes dentários, dispositivos médicos como pace makers e bombas de insulina).
  10. Discutir detalhes sobre os antecedentes e metas do estudo (informações enviadas antecipadamente por e-mail). Se for relevante, dê informações sobre fontes de estudo (por exemplo, se o estudo é iniciado por investigadores, iniciado pela indústria ou patrocinado pelo setor). Vínculos institucionais estatais e potenciais conflitos de interesse. O sujeito deve ser capaz de compreender o propósito do estudo e suas implicações. O sujeito tem o direito de ter acesso aos seus próprios dados, se solicitado. Um ano após a conclusão do estudo, um relatório ou publicação estará livremente disponível.
  11. Discuta proteção de dados e informações relacionadas ao seguro. Todos os dados passam por pseudônimo antes do início do estudo. Registo pessoal (incluindo nome, data de nascimento, endereços, números de contato e ID de pseudônimo) em uma lista de identificação dentro do arquivo do site do investigador (ISF) e bloqueie em um gabinete dedicado.
    1. Reter os dados por um período máximo de 10 anos. Somente pessoas autorizadas definidas na aprovação ética do estudo têm acesso protegido por senha aos dados. As informações relacionadas ao seguro incluem arranjos para o tratamento e/ou compensação em caso de dano por causa da participação no estudo. Essas informações são enviadas por e-mail.
  12. Delineie as medidas de parâmetros médicos do estudo (por exemplo, pressão arterial, heartrate, peso corporal, altura corporal, temperatura corporal, teste de gravidez no caso de mulheres grávidas). Essas informações também são enviadas por e-mail.
  13. Delineie o exame de ressonância magnética. Informe cada assunto sobre potenciais benefícios, mas também riscos potenciais de se submeter a um exame de ressonância magnética no campo magnético uhf antes de entrar na zona de segurança da ressonância magnética. Essas informações também são enviadas por e-mail.
  14. Garantir a integridade ética, atestar que o estudo foi aprovado pelo comitê de ética e tranquilizar os pacientes no que diz respeito à participação do estudo. Informe ao sujeito que a participação no exame é voluntária e que pode sempre abortar o exame a qualquer momento, sem justificativa extra ou consequências negativas.
  15. Obter consentimento informado, oral e por escrito.
  16. Após o consentimento, o sujeito será alocado em um ID pseudônimo e todos os dados serão registrados e armazenados sob este pseudônimo.

2. Preparação de configuração MR

NOTA: O seguinte é realizado antes da chegada do sujeito ao Edifício UHF-MR.

  1. Ligue o software de aquisição mr. O ímã está sempre ligado.
    1. Para alguns scanners (por exemplo, o sistema MR siemens usado para adquirir os resultados representativos neste protocolo) uma caixa de comutação na sala do operador (Figura 1) inicia o sistema MR (gradientes e software): Gire a tecla no sentido horário, pressione o sistema azul no botão para iniciar o software (syngo). Uma janela aparece no PC do scanner exigindo confirmação de senha.
  2. Conecte uma bobina RF dedicada à ressonância magnética ao sistema mr. Em um Siemens 7.0 T, este é tipicamente um transmissão circular polarizado (CP) de 1 canal (1Tx (CP),uma bobina RF de 24 canais(24Rx) ou, alternativamente, uma bobina RF 1Tx(CP)/32Rx RF. Estas bobinas RF são conectadas através de 4 plugues à mesa do paciente (rotulada X1 - X4).
    NOTA: Em um sistema Philips ou General Electric (GE) 7.0 T MR, uma bobina típica da cabeça seria uma bobina RF 2Tx(CP)/32Rx RF. Esta bobina RF é conectada através de 3 plugues e caixas de interface à mesa do paciente. Todas essas bobinas RF não requerem ajuste e correspondência específicas do paciente.
  3. Para pequenas bobinas RF, use tampões de ouvido em vez de fones de ouvido como proteção auditiva.
  4. Prepare a cama do paciente. Tenha tampões de ouvido, travesseiros macios, almofada para pernas, cobertor e folha de cobertura de cama prontamente disponíveis, nas proximidades do scanner MR.
  5. O leito do paciente deve estar na posição retrátil pronta para o assunto.

3. Preparação do assunto

  1. Guie o assunto até o vestiário e peça ao sujeito para se trocar em esfregões. Apenas roupas íntimas livres de metal e livres de chips de identificação por radiofrequência devem ser usados. Certifique-se mais uma vez de que todos os objetos metálicos, como óculos, joias, celulares, não entrem na operadora 7.0 T MR e na sala do scanner.
  2. Realizar todas as medidas preparatórias mencionadas na etapa 1.11.
  3. Peça aos sujeitos que esvaziem a bexiga antes das medições de MR. Realizar testes de gravidez em indivíduos do sexo feminino em idade fértil.
  4. Acompanhe o voluntário até a sala de scanner 7.0 T MR através da sala de operadores. Antes de entrar na sala do scanner 7.0 T MR, certifique-se mais uma vez de que não há objetos metálicos.
  5. Caminhe lentamente até a mesa de exame 7.0 T. Ímãs passivamente blindados têm um tamanho maior do campo de franjas magnéticas do que os ativamente protegidos. Pequenos objetos ferrosos já podiam experimentar forças/torques atraentes na porta da sala contendo um ímã passivamente blindado.
  6. Peça ao sujeito para se deitar sobre a mesa e torná-los o mais confortável possível. Ofereça almofadas de conforto de cabeça e braço pequenas, bem como almofada para pernas, bem como um cobertor para evitar que o assunto esfrie.
  7. Conecte um oxímetro de pulso seguro à ressonância magnética ao sujeito para monitorar a saturação de oxigênio (SpO2),leituras da frequência cardíaca e sinais vitais do sujeito durante o procedimento de ressonância magnética.
  8. Forneça tampões de ouvido e uma bola de aperto portátil (alarme) a ser usada durante o exame de Ressonância Magnética em caso de emergência. Peça ao sujeito para pressionar a bola de aperto para confirmar que ela está funcionando corretamente.
  9. Instrua o sujeito a se aproximar da bobina da cabeça rf(Figura 2). Mude a parte TX-Part e rx-bobina superior da bobina RF para o final de serviço para posicionar a cabeça do sujeito(Figura 2). Ligue o dispositivo de posicionamento isocentre.
    1. Em alguns scanners mr (por exemplo, sistemas Siemens e GE MR), use um laser. Mova a mesa de assunto muito lentamente para que o posicionamento do laser esteja em total alinhamento com a cruz de marcador em cima da bobina RF. Guarde essa posição. Durante o posicionamento a laser, peça ao sujeito para fechar os olhos. Outros fornecedores UHF-MR têm outros sistemas para posicionamento. Em todos os casos, certifique-se de que a marca na bobina RF esteja alinhada ao dispositivo de posicionamento isocentre.
  10. Certifique-se de que a cabeça está posicionada cuidadosamente e verifique se o assunto está confortável.
  11. Mova a mesa de assunto muito lentamente para o isocentro do scanner MR. Às 7:0 T, é particularmente importante mover a mesa lentamente para evitar e reduzir efeitos colaterais como sabor metálico, vertigem, tonturas causadas por correntes de indução65,66,67. Para atender a este requisito, ajuste o perfil de velocidade do movimento da tabela para B0*(grad(B0)) por alguns fornecedores. Recomenda-se que o movimento da mesa do paciente seja definido abaixo de 0,66 T/s 67.
  12. Comunique-se com o sujeito enquanto dirige a mesa e explique que quaisquer efeitos colaterais potenciais desaparecerão assim que a mesa parar. O sujeito ainda pode se sentir tonto ou experimentar um gosto metálico ao mover a mesa em direção ao centro do ímã. Em nossa experiência, esses efeitos são menores e completamente reversíveis67,68.
  13. Antes de sair da sala do scanner, certifique-se de que o sujeito esteja confortável e disposto a começar com o exame de ressonância magnética.
  14. Use o interfone para verificar a comunicação adequada com o sujeito após sair da sala do scanner. O sujeito pode entrar em contato com o pessoal do estudo a qualquer momento.
  15. Continue monitorando a condição do sujeito e verifique se o sujeito ainda está confortável durante todo o exame, incluindo todos os próximos passos até o final do estudo.

4. Aquisição de dados

NOTA: A seguir, algumas das referências a ações de interface do usuário ou procedimentos específicos de varredura só podem ser válidas para um sistema de Ressonância Magnética específico (7.0T Magnetom, healthineers Siemens, Erlangen, Alemanha). Os comandos e procedimentos variam entre fornecedores e versões de software. O protocolo segue as diretrizes do grupo de ressonância magnética em MS (MAGNIMS) na Europa18,19 e do Consórcio de Centros de Esclerose Múltipla (CMSC) na América do Norte20 para diagnóstico, prognóstico e acompanhamento de pacientes com ESM.

  1. Insira o estudo e os detalhes do assunto necessários (número do projeto, 8ª identificação, data de nascimento, altura, peso, posição do assunto (ou seja, posição de cabeça e supina), nome do investigador). As etapas variam entre sistemas de MR T 7.0 de diferentes fornecedores. Em todos os casos, certifique-se de que o protocolo de estudo correto esteja carregado.
    1. Para scanners Siemens, clique na barra superior do display (Paciente | Registro) no software syngo. Digite as informações do paciente, selecione o protocolo de estudo e clique em Exame. O protocolo de estudo selecionado é carregado, e a janela do exame se abre. No lado direito desta janela, aparecerão sequências de imagem salvas para o protocolo de estudo selecionado.
  2. Execute sequências de imagem na ordem dada dentro do protocolo de estudo selecionado. Os parâmetros para essas sequências de imagem devem ser planejados antes das investigações dos pacientes e salvos de acordo com as diretrizes acima do CMSC e MAGNIMS para o diagnóstico18, bem como prognóstico e monitoramento de pacientes comESM 19.
  3. Ajustes e imagens de scout
    1. Antes da aquisição dos dados do exame ms, realize os ajustes necessários utilizando a sequência localizador (também referida como sequência de scout). Esta é geralmente uma sequência de eco gradiente (GRE) e contém os protocolos de ajuste que precisam ser realizados antes da varredura.
      NOTA: Os ajustes incluem uma correção (shimming) do campo magnético estático inhomogenous (B0). B0 inhomogeneidades ocorrem por causa do grande ímã e devido a suscetibilidades dentro do corpo (por exemplo, ar, osso, sangue) e sua distribuição. As inhomogeneidades ampliam a distribuição de frequências dos giros e também podem causar desfaçamento intravoxel significativo; este não é um problema em sequências rf-refocadas (spin-echo), mas pode reduzir consideravelmente a amplitude de sinal na maioria das sequências seguintes, particularmente as aquisições t2*-ponderadas. Os ajustes são feitos automaticamente em scanners clínicos de Ressonância Magnética (dispositivos com pontos fortes de campo B0≤7,0 T). Em alguns scanners (por exemplo, os scanners de MR 7.0 T da Siemens) geralmente são iniciados ativamente pelo operador. Para obter detalhes específicos sobre como selecionar e operar sequências, consulte o manual do operador específico para a configuração do sistema.
    2. Selecione o Localizador. Nos scanners Siemens, marque a sequência no lado direito da janela e clique na seta esquerda para mover a sequência para o lado esquerdo da janela para enfiá-la dentro do fluxo de trabalho. Certifique-se de que todos os canais estão selecionados para a bobina RF utilizada. A sequência localizador também é importante para o planejamento da orientação das fatias de imagem nas sequências subsequentes. Neste momento, nenhuma imagem está disponível, portanto o volume de ajuste não pode ser alterado.
    3. Execute os ajustes conforme necessário para o sistema de Ressonância Magnética específico (consulte o manual do operador). Nos scanners Siemens, isso inclui ajustes de frequência e transmissor para definir a frequência básica e a tensão necessária para a bobina rf e a potência do amplificador utilizada, bem como shimming 3D para corrigir a inhomogenidade do campo magnético estático(Figura 3):
    4. Escolha opções | Ajustes. Abas para Frequência, Transmissor, 3D Shim e outras aparecerão na barra inferior da janela. Em Frequência,selecione Ir até que a frequência básica esteja centrada e Yes apareça. Em Transmissor,defina a tensão de acordo com a bobina rf e a potência do amplificador utilizada (para a bobina de cabeça Rx RF de 24 canais que empregamos 300 V) e Aplique.
    5. Em 3D Shim, selecione Medida e quando o Mapa B0 for gerado, pressione Calcular para adquirir os valores de shim. Repetição de frequência e ajustes de shim 3D pelo menos duas vezes até que os valores de calço sejam consistentes com os anteriores. Pressione Aplicar e Fechar. Nos scanners Philips e GE 7.0 T, realize ajustes em segundo plano antes de cada sequência (o feedback é exigido do operador para controle de ajuste).
    6. Execute a sequência localizador em 3 orientações. Parâmetros de sequência: Tempo de aquisição (TA) = 160 ms. Como ainda não há imagem disponível, defina a posição no isocenter, rotação = 0 °. Outros parâmetros: matriz = 256×256, FOV = 250 mm, espessura da fatia = 7,0 mm, lacuna de fatia = 7,0 mm (100 %), TR = 7,0 ms, TE = 3,03 ms, Médias (avg) = 1, Flip angle (FA) = 2 °, sem gordura ou supressão de água. Grupo fatiar 1 (orientação sagitar, direção de codificação de fase A>P), Grupo Slice 2 (orientação transversal, codificação de fase (PE) direção A>P), Grupo Slice 3 (orientação coronal, direção de codificação de fase R>L). Três fatias são adquiridas para todos os grupos de fatias. Neste momento não são feitas alterações na geometria.
    7. Adquira as imagens do batedor.
    8. Confirme se o volume de ajuste foi ajustado corretamente usando as imagens do Localizador MR. Alinhe o volume de ajuste com o FOV e esteja centralmente alinhado com a cabeça do sujeito. Se não estiver alinhado, alinhe corretamente e realize os ajustes novamente.
    9. Importante: Cada vez que o volume de ajuste ou o número de canais rf utilizados são alterados, realize os ajustes novamente.
      1. Nos sistemas Siemens, evite isso copiando o volume de ajuste do último Localizador onde o volume de ajuste foi ajustado corretamente: Selecione a última varredura com o ajuste correto, clique com o botão direito do parâmetro copiare selecione Ajustar volume na janela aberta. As circunstâncias em que são necessários ajustes adicionais incluem sequências especiais de imagem que requerem técnicas de shimming mais intensivas (por exemplo, imagem de plano de eco (EPI)).
  4. Aquisição de sequências de imagem mr dedicadas
    1. Existem várias sequências com diferentes contrastes (T1, T2, T2*, fase, QSM, difusão) para estudo da patologia de MS(Figura 11). Os mais adequados para as necessidades clínicas ou questões de pesquisa podem ser selecionados e organizados dentro de protocolos de estudo sobre o sistema de Ressonância Magnética para uso durante os projetos de pesquisa específicos relevantes ou estudos clínicos. Existem diversos guias práticos e revisões para o estudo, detecção e definição de lesões de esclerose múltipla na RM 8,50,69. Cada sistema mr terá diferentes procedimentos operacionais e interface de usuário para aquisição das sequências de RM dedicadas(Figura 4). Nos sistemas Siemens, veja a lista de métodos de Ressonância Magnética (sequências) à direita para cada protocolo de estudo e fila na lista de sequência da janela de exame (à esquerda). Abaixo estão algumas sequências que empregamos em um scanner siemens 7.0 T MR para estudar a patologia da ESM. Ao planejar posicionamentos de sequência, certifique-se de repetir ajustes, se isso for necessário.
  5. Magnetização Preparada - RApid Acquisition Gradient Echo (MPRAGE)
    1. MPRAGE é uma sequência de inversão sagital de 3D ponderada T1para alta resolução espacial e contraste T1. Seu propósito é tipicamente anatômico, e é útil para avaliar a perda de volume em MS70. Foi aplicado pela primeira vez em pacientes em ES para melhorar a detecção de lesões aumentadas por contraste (CELs)71. O MPRAGE fornece excelente contraste T1dependente entre matéria cinzenta (GM), matéria branca (WM) e fluido cefalorraquidiano (CSF) mesmo sem agente de contraste72. Em combinação com uma sequência ponderada T2,como o FLAIR (veja abaixo), é uma técnica de peso T1amplamente utilizada em abordagens de segmentação multimodal e morfometria baseada em voxel73. A detecção e classificação da lesão de MS cortical usando MPRAGE é consideravelmente melhorada pelo melhor desempenho de imagem paralela e pelo aumento da resolução espacial e SNR disponível em 7.0 T 74.
    2. Utilize os seguintes parâmetros de sequência mprage: TA = 5 min 3 s, modo 3D, resolução isotrópica = [1.0×1.0×1.0]mm³, matriz = 256×256×256, FOV = 256 mm, orientação sagital, direção PE A>P, fatias por laje = 192, espessura da fatia = 1,0 mm, lacuna de fatia = 0,5 mm, TR = 2300 ms, TE = 2,98 ms, avg = 1, concatenações = 1, sem filtro, tempo de evolução da evolução da inversão TI = 900 ms, FA = 5 °, sem supressão de gordura ou água, resolução base = 256, imagem paralela com GRAPPA, AFPE = 2 (Figura 4A).
    3. Adquirir em orientação sagital que está em alinhamento com a fissura interhemisférica. Como o MPRAGE é uma sequência 3D, as imagens ainda podem ser registradas na varredura da linha de base no final do estudo.
  6. Magnetização Preparada 2 - Gradiente de Aquisição Rápida Echo (MP2RAGE)
    1. Trata-se de uma sequência 3D ponderada T1com mapeamento T1 simultâneo; uma sequência de eco de gradiente rápido preparado por magnetização de contraste de inversão para medidas robustas de volume de lesão de matéria branca75. A sequência MP2RAGE produz imagens com diferentes contrastes, por exemplo, duas imagens de eco gradiente com diferentes tempos de inversão e ângulos de lançamento, uma imagem T1w sem um fundo barulhento e um mapa T1. O mapeamento quantitativo T1 fornece mais informações diagnósticas em pacientes em MS para melhor discriminar subtipos de lesões e permitir o estágio mais rápido da atividade da doença76. Mp2RAGE mostrou-se recentemente para melhorar a visualização de lesões intracorticais subpiais(Figura 13A)77, que estão associadas à inflamação meningeal na MS78 e são em grande parte difíceis de detectar mesmo com maiores forças de campo e métodos avançados. O código MP2RAGE de código aberto está disponível no desenvolvedor: https://:github.com/JosePMarques/MP2RAGE-related-scripts
    2. Utilize os seguintes parâmetros de sequência mp2RAGE: TA = 11 min 37 s, dimensão 3D, orientação sagital, direção PE A>P, resolução espacial = [1,01,0]mm², matriz = 256×256, FOV = 256 mm, fase FOV = 93,75 %, lajes = 1, fatias por laje = 176, espessura da fatia = 1,0 mm, lacuna de fatia = 0,5 mm, TR = 5000 ms, TE = 3,18 ms, avg = 1, concatenações = 1, TI 1 = 700 ms, TI 2 = 2500 ms, FA 1 = 4 °, FA 2 = 5°, sem supressão de gordura ou água, resolução base = 320, imagem paralela com GRAPPA, AFPE = 3 (Figura 5).
    3. Execute o MP2RAGE com a mesma orientação e posicionamento do MPRAGE.
  7. Recuperação de inversão atenuada por fluidos (FLAIR)
    1. Flair é uma sequência 3D que usa a recuperação de inversão atenuada por fluidos T2(FLAIR) com supressão de sinal CSF para avaliar a disseminação de novas lesões de MS ao longo do tempo (em scanners Siemens é usado em conjunto com o SPACE (Sampling Perfection with Application-optimized Contrasts using different flip angle Evolutions, módulo de imagem, módulo de imagem ). As vantagens desta sequência incluem alta resolução isotrópica, SAR baixo, possibilidade de imagem paralela, supressão de CSF e, portanto, melhor detecção de lesões nos limites parenchímicos cerebrais. O FLAIR é particularmente benéfico para identificar lesões corticais(Figura 13B)79 e melhorias leptomeningeais (LME) pós-80 . Curiosamente, a detecção de LME em pacientes com ES em 1,5 T foi significativamente maior ao usar o FLAIR CUBE (módulo de imagem para sistemas GE MR) em comparação com o FLAIR SPACE (Siemens)81. 3D FLAIR SPACE mostrou-se uma sequência atraente de peso T2complementando a sequência mp2RAGE ponderada t1acima para detecção de lesão em pacientes com EM76. Normalmente, ambas as sequências são co-registradas com segmentações de lesões transversais para renderizar mapas de lesão de MS articular82. Recentemente, o FLAIR (em um sistema de RS 3.0 T Philips) identificou que os pacientes com síndrome de Susac eram significativamente mais propensos a apresentar LME do que pacientes comESM 83.
    2. Utilize os seguintes parâmetros de sequência flair: TA = 6 min 16 s, modelo 3D, orientação sagital, direção PE A>P, resolução isotrópica = [0,8×0,8×0,8]mm³, matriz = 320×320×320, FOV = 256 mm, lajes = 1, fatia oversampling = 18,2 %, fatias por laje = 176, fase FOV = 87,5 %, espessura da fatia = 0,80 mm, TR = 8000 ms, TE = 398 ms, avg = 1, concatenações = 1, filtro de imagem e cru, TI = 2150 ms, sem supressão de gordura ou água, fator de aceleração ao longo da direção de codificação de fase AFPE = 4 (Figura 6).
    3. Execute a sequência na orientação sagital, assim como as sequências MPRAGE e MP2RAGE.
    4. Aumente a fase FOV no mapa do parâmetro de sequência para 100% se o nariz estiver fora da moldura amarela. Isso muda o TA para 6 min 56 s.
  8. Tiro de ângulo baixo rápido multi-Echo (FLASH-ME)
    1. FLASH-ME é uma sequência GRE 2D T2*-ponderada que adquire vários ecos com diferentes tempos de eco. Uma sequência semelhante foi utilizada anteriormente em 7,0 T como ferramenta quantitativa para estimar taxas de relaxamento T2* para estudar padrões de organização citoarchitectural em todo o córtex nos controles de saúde 84. Mais recentemente, o mapeamento quantitativo T2* foi utilizado para estudar a integridade do tecido cortical em pacientes com ES, e o comprometimento cognitivo mostrou-se correlacionar com o aumento de T2*, independente da espessura cortical ou presença de lesões85. Ao usar o tempo de eco mais longo apenas, a sequência é usada para delinear lesões de matéria branca de MS que estão centradas em torno de um pequeno vaso venoso (sinal da veia central, Figura 12), especialmente aquelas próximas aos ventrículos(Figura 14a)42,55.
    2. Use os seguintes parâmetros de sequência FLASH-ME: TA = 12 min 10 s, modo 2D, orientação transversal, em resolução de plano = [0,47×0,47]mm², matriz = 512×512, FOV = 238 mm, fatias = 52, espessura da fatia = 2,0 mm, sem lacuna de fatia, direção PE R>L, TR = 1820 ms, TE1-8 = 4,08 ms, 7,14 ms, 10,20 ms, 13,26 ms, 16,32 ms, 19,37 ms, 22,43 ms, 25,49 ms (certifique-se de que o incremento no tempo de eco é um múltiplo do deslocamento gordura-água de 3,5 ppm), avg = 1, concatenações = 1, FA = 35 °, sem supressão de gordura(Figura 7).
    3. Use as imagens 3D MPRAGE e as imagens localizadoras transversais e coronais para planejar a geometria da varredura FLASH-ME 2D.
    4. Ajuste o FOV e corte de tal forma que toda a cabeça esteja no meio (veja acima).
    5. Mova e incline o FOV 2D FLASH-ME, usando a ferramenta de zoom e panorâmica nas imagens sagital MPRAGE, de tal forma que o limite inferior do FOV (quadro amarelo) esteja em linha com a linha de calosum de corpus inferior(plano subcallosal).
    6. Mova toda a pilha após a angulação, de tal forma que a camada superior termina com a calotte do crânio. A pilha não cobre todo o cérebro. Pilhas maiores aumentam o tempo de medição e introduzem artefatos de suscetibilidade magnética da cavidade nasal-aural.
    7. Modifique o volume de ajuste se ele não estiver mais alinhado com o volume de geometria. Se necessário repetir os ajustes (veja acima).
  9. Imagem ponderada de suscetibilidade (SWI)
    1. Para SWI, use dados de magnitude e fase de uma sequência GRE ponderada 3D T2*totalmente compensada por fluxo. Para aumentar o contraste de suscetibilidade, máscaras de ponderação são geradas a partir de dados de fase e multiplicadas com imagens de magnitude no SWI86. O SWI aumenta o contraste entre veias e tecido circundante87,e também identifica o deposição de ferro em pacientes comESM 88. A deposição de macrófagos carregados de ferro ocorre nas bordas das lesões crônicas desmielinizadas de MS89, e isso apresenta como sinal hiperintense na borda da lesão em imagens de fase89,90 e um sinal reduzido (aro hypointense) em T2*imagens ponderadas pós-processadas usando SWI in vivo e post mortem91 ( Figura14b ). A codificação 3D permite TRs mais curtos e ângulos de lançamento mais baixos, permitindo assim cobertura cerebral total, reduzindo o tempo de aquisição e reduzindo a sensibilidade às perturbações de campo B1+ 92. A imagem paralela também reduz o tempo de aquisição; a autocalibração generalizada de aquisição parcialmente paralela (GRAPPA) de imagens paralelas reconstrói imagens de magnitude e fase para cada canal e as combina para gerar as imagens finais93,94.
    2. Utilize os seguintes parâmetros de sequência de SWI: TA = 9 min 26 s, modo 2D, resolução espacial: [0,30,3]mm², matriz = 768×768, FOV read = 256 mm, fase FOV = 68,75 %, lajes = 1, fatias por laje = 120, espessura da fatia = 1,0 mm, gap de fatia = 0,2 mm, orientação transversal forte, direção PE R>L, TR = 30 ms, TE = 15,3 ms, avg = 1, concatenações = 1, FA = 30 °, sem supressão de gordura ou água, resolução base = 768, resolução de fase = 100 %, resolução de fatia = 100 %, fourier parcial de fase = 6/8, fatia parcial Fourier = 6/8, imagem paralela com GRAPPA, AFPE = 2 (Figura 8).
    3. Adquira na orientação transversal e não introduza nenhuma angulação, pois isso dificulta o pós-processamento.
    4. Mude a laje de fatia na direção craniana para que a borda superior esteja alinhada com a calotte do crânio. Deslocar a laje na direção ventral ou dorsal, de modo que o cérebro esteja completamente no meio do FOV.
  10. Mapeamento de Suscetibilidade Quantitativa (QSM)
    1. Para QSM, use uma sequência GRE 2D T2*-ponderada (empregando seis vezes eco com compensação de fluxo para o primeiro eco). QSM é um sucessor do SWI e a ideia por trás dela é fornecer uma estimativa voxel-by-voxel da distribuição de suscetibilidade95. QSM faz uso de imagens de fase e gera uma distribuição de suscetibilidade 3D. A intensidade do voxel é linearmente proporcional à aparente suscetibilidade magnética do tecido subjacente. Ao estudar a patologia da ESM, a QSM fornece informações importantes sobre composição tecidual e microestrutura, como teor de mielina em matéria branca e deposição de ferro em matéria cinzenta95. Os diferentes processos fisiodicos de MS que contribuem para as alterações de sinal mensuráveis por MR são complexos, de modo que uma combinação de diferentes métodos de Ressonância Magnética é benéfica: enquanto o QSM é mais sensível às alterações teciduais relacionadas à EM, também mostra um efeito aditivo do acúmulo de ferro e da desmielinização (ambos promovem a suscetibilidade magnética), isso contrasta com o mapeamento T2* em que ambos os processos fisiofológicos em MS exercerão efeitos opostos: a demyelinação aumenta a taxa T2* enquanto a deposição de ferro diminui T2*96. O QSM resolve com precisão o padrão espacial de suscetibilidade magnética em comparação com as imagens de fase e, portanto, retrata padrões sólidos e de aro de suscetibilidade com mais precisão e confiabilidade97. Combinando imagens t2*-ponderadas com SWI e QSM, também é possível estudar alterações no teor de ferro em lesões durante a progressão da doença em MS: enquanto lesões não carregadas de ferro são hiperintenciadas em todas as sequências, as lesões carregadas de ferro são hipointense em T2* e SWI, mas não QSM 98.
    2. Utilize os seguintes parâmetros de sequência QSM: TA = 7 min 43 s, modo 2D, lajes = 1, sentido PE A>P, em resolução de plano = [0,49×0,49]mm², matriz = 448×448, fov leitura = 220 mm, fase FOV = 90,6 %, fatias por laje = 96, espessura da fatia = 1,0 mm, fatia sobresampling = 8,3 %, TR = 36 ms, TE1-6 = 6,15 ms, 11,22 ms, 16.32 ms, 21,42 ms, 26,52 ms, 31,62 ms, avg = 1, concatenações = 1, filtro de imagem, FA = 30 °, sem supressão de gordura ou água, resolução base = 448, fase parcial Fourier = 6/8, fatia parcial Fourier = 6/8, imagem paralela com GRAPPA, AFPE = 2 (Figura 9).
    3. Mova e incline o FOV, usando a ferramenta zoom e panorâmica nas imagens sagital MPRAGE de tal forma que o limite inferior do FOV (quadro amarelo) esteja em linha com a linha de calosum de corpus inferior(plano subcallosal).
    4. Mova a pilha de fatias cranialmente para que a camada superior esteja alinhada com a calotte do crânio.
  11. Imagem Eco-planar ponderada por difusão (DW-EPI)
    1. Para imagem DW, use uma sequência EPI 2D com 64 diferentes direções de codificação de difusão em b-valor b = 0 s/mm2 e b = 1000 s/mm2. A imagem DW detecta alterações discretas na microestrutura tecidual, incluindo neurodegeneração difusa e desmielinização no NAWM em estágio inicial de MS que muitas vezes é perdida na ressonância magnética convencional99,100. Estudos anteriores de difusão em MS relataram aumento da difusividade média nas lesões corticais101. Um estudo mais recente em 7.0 T revelou achados semelhantes, mas também uma fração de volume intracelular menor em MS em estágio inicial; o compartimento intracelular foi separado da fração de volume isotrópica (edema ou CSF) e do espaço extracelular, encaixando um modelo de tecido de três compartimentos às imagens DW 102. A redução da fração de volume intracelular não foi relatada apenas em lesões corticais e WM, mas também no NAWM, quando comparada ao WM dos controles102. Nas lesões de WM, o compartimento intracelular reduzido foi acompanhado pelo aumento da difusividade média e da anisotropia fracionada, indicando desmielinização e perda axonal102. O DW-EPI é comumente associado a distorções geométricas que aparecem como pixels esticados ou comprimidos na imagem adquirida. Para compensar isso, foram introduzidas abordagens de gradiente de fase invertida, nas quais a mesma fatia é adquirida duas vezes utilizando polaridades de codificação de fase oposta (PE) 103,104. Os padrões opostos de distorção espacial podem ser alinhados, e as imagens combinadas usando ferramentas de registro. Para correção de distorção, a mesma imagem é adquirida com uma direção pe invertida, mas sem ponderação de difusão, daí uma redução no tempo de aquisição.
    2. Utilize os seguintes parâmetros de sequência DW-EPI: TA = 14 min 02 s, dimensão 2D, orientação transversal, direção pe A>P, resolução espacial = [1.951,95]mm², matriz = 256×256, FOV read = 500 mm, fatias = 30, fase FOV = 100,0 %, espessura da fatia = 2,0 mm, lacuna de fatia = 2,0 mm, TR = 12000 ms, TE = 115 ms, avg = 1, concatenações = 1, supressão de gordura, resolução base = 256, resolução de fase = 100 %, fase parcial Fourier = 6/8, imagem paralela com GRAPPA, AFPE = 3, modo de difusão = MDDW, 2 ponderações de difusão: b-valor 1 = 0 s/mm², b-valor 2 = 1000 s/mm², direções de difusão = 64 (Figura 10).
    3. Adquira na orientação transversal e não introduza nenhuma angulação, pois isso dificulta o pós-processamento.
    4. Mova o FOV para que a linha superior do bloco de camada esteja alinhada com a calotte do crânio. Mude dorsoventrally para que o cérebro esteja exatamente no meio do FOV.
    5. Adquira a sequência em duas polaridades invertidas da direção de codificação de fase (PE) para cancelar artefatos de distorção durante o pós-processamento. Para executar a sequência de polaridade invertida, repita novamente a sequência epi 2D, selecionando agora a versão da sequência com a direção PE em P>A. Alterado parâmetros de sequência: TA = 1 min 14 s, direção P>A PE, 1 ponderação de difusão: b-valor = 0 s/mm².
    6. Execute esta sequência com a mesma orientação e posicionamento da sequência EPI 2D anterior.
    7. Confirme se a direção de codificação de fase está definida como P>A na rotina da guia parâmetro . Se não, mude digitando 180°.
    8. Assim que a última sequência estiver concluída e reconstruída, o exame de ressonância magnética está pronto.
    9. Documente todas as sequências adquiridas e suas descrições associadas no CRF.

5. Concluindo o exame mr

  1. Entre na sala do scanner MR e mova a mesa de assunto lentamente para longe do isocentro.
  2. Avalie a condição do sujeito e consulte quaisquer possíveis efeitos colaterais antes, durante ou após as medições. Consulta especificamente sobre tonturas, flashes de luz, sensação de calor ou frio, desconforto geral, contração muscular, gosto metálico ou quaisquer outros efeitos.
  3. Documente todas as observações (incluindo efeitos colaterais) no CRF.
  4. Após uma consulta final, o sujeito é acompanhado até o vestiário, depois até o armário para pegar os objetos de valor armazenados lá e, em seguida, para a saída do prédio. Como medida de segurança sempre acompanham os visitantes.
  5. Arquive todos os documentos escritos (CRF, lista de identificação de assunto, formulários de consentimento do estudo) na pasta do site do investigador e bloqueie em um local seguro. O período de armazenamento é de pelo menos 10 anos.

6. Backup de dados

NOTA: Cada centro MR segue suas próprias diretrizes para salvar e fazer backup com segurança dos dados mr. Os dados de MR digital devem ser armazenados em um servidor protegido por senha. O procedimento abaixo é típico para um sistema Siemens 7.0 T MR.

  1. Selecione o número de identificação do participante no Navegador do Paciente e selecione Transferência.
  2. Selecione Exportar para Off-line e digite o caminho de uma pasta local (por exemplo, C:\temp).
  3. Verifique se o processo está concluído (a partir da Transferência | Status de trabalho local).
  4. Selecione Usuário Avançado (Ctrl+Esc) e desbloqueie digitando senha administrativa.
  5. Uma vez que o Usuário Avançado esteja ativado, vá para o Windows Explorer (Ctrl+Esc).
  6. Mova os dados do Dicom da pasta local para uma pasta segura de estudo de dados Dicom no servidor protegido por senha.

7. Desligamento do sistema

  1. Desligue o sistema de acordo com as exigências do sistema. Para scanners Siemens, use a barra superior no software syngo para desligar o software. Desligue o sistema MR (botão azul nos scanners Siemens) somente após o software ter desligado. Vire a chave para a esquerda.

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Representative Results

Uma mulher de 26 anos diagnosticada com ESM (Remissão) foi examinada a 7,0 T utilizando os protocolos acima(Figura 11). Algumas distorções no perfil B1+ podem ser observadas nas imagens de MR. Isso é previsto quando se move para frequências de ressonância mais altas43; os comprimentos de onda mais curtos aumentam as interferências destrutivas e construtivas105,106. Para adquirir as imagens MR (Figura 11, Figura 12, Figura 13, Figura 14), utilizamos uma bobina de volume de transmissão de canal único em um sistema Siemens 7.0 T MR em que um ajuste manual de fase e amplitude não foi possível para compensar as B1+ inhomogenegeneidades. As tecnologias multi-transmissão oferecem os graus de liberdade de transmissão paralela necessários para modular dinamicamente a distribuição de campo B1+ 44. Embora o padrão B1+ não possa ser modificado para um único elemento de transmissão de uma determinada bobina, as propriedades eletromagnéticas do ambiente circundante podem ser alteradas, como foi mostrado com preenchimento dielétrico preenchido com água107 ou suspensões de titamato de cálcio108 usadas a 7,0 T. Almofadas dielétricas geometricamente adaptadas têm sido mostradas como eficazes na imagem do cérebro 109, 110 e particularmente o ouvido interno111, um lugar desafiador para a imagem devido às inhomogeneidades de diferenças de suscetibilidade entre fluidos de ouvido interno e osso.

Na Figura 11 estão visões sagidas e transversais do cérebro do paciente usando diferentes protocolos que fornecem diferentes contrastes. Quatro anos e meio antes do exame de 7,0 T MR, o paciente apresentava diplopia e visão embaçada. O diagnóstico foi inicialmente estabelecido, com base nos critérios 8 do McDonald8 de 2017 devido à distribuição da lesão de MR periventricular, justacortical e infratentorial e com base na ocorrência de lesões que aumentam o gadolinium e não aumentam os achados de 3,0 T. CSF estavam dentro dos limites normais. A medicação com natalizumabe (NTZ) foi posteriormente iniciada. O diagnóstico de ESM foi posteriormente contestado devido ao aumento das lesões T2 e às múltiplas recaídas clínicas com remissão incompleta, apesar do tratamento de NTZ altamente eficaz. No entanto, a ressonância magnética 7.0 T apoiou o diagnóstico de ESM, revelando o sinal da veia central na maioria das lesões periventriculares e justacorticas(Figura 12). O diagnóstico de ESM foi corroborado ainda pela patologia cortical (Figura 13) e pelas estruturas da orla hipointense em torno de um subconjunto de lesões hiperintescendas T2 (Figura 14). A reavaliação diagnóstica também incluiu a busca por outras doenças autoimunes, infecciosas e metabólicas, mas não revelou outros resultados anormais. Eventualmente, o paciente foi testado positivo para anticorpos contra NTZ, indicando neutralização mediada por anticorpos e explicando a resposta insuficiente do tratamento para ntz 112. Portanto, foi concluído neste paciente um diagnóstico de esclerose múltipla com falta de resposta em relação à terapia de NTZ. A medicação foi trocada de NTZ para Ocrelizumab e o paciente ficou livre de recaídas durante as etapas seguintes.

Figure 1
Figura 1. Caixa de switch do scanner MR Siemens Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figure 2
Figura 2. Conectando uma bobina RF dedicada ao sistema MR. (a) Transmitir (Tx), 24- ou 32 canais recebem (Rx) bobina de frequência de rádio (Rx) adaptada para ressonância magnética cerebral a 7,0 T(b) Instrua o sujeito a se aproximar da bobina da cabeça rf e posicionar a cabeça do sujeito sobre a bobina RX inferior e abaixo da bobina RX superior (painel esquerdo). Em seguida, mova a parte TX da bobina da cabeça RF sobre a bobina RX (inferior direita). Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figure 3
Figura 3. Ajustes de execução (sistema Siemens). aAjuste básico da frequência, (b) Ajuste de tensão do transmissor, (c) Geração do Mapa B0 e shimming 3D. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figure 4
Figura 4. Planejamento de sequência de MR em sistemas 7.0 T MR de diferentes fornecedores. aSiemens,(b)Philips e (c) General Electric. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figure 5
Figura 5. Planejamento 3D Sequência de imagens MP2RAGE Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figure 6
Figura 6. Planejamento 3D SPACE-FLAIR sequência de imagens Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figure 7
Figura 7. Planejamento 2D Sequência de imagens FLASH-ME Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figure 8
Figura 8. Planejamento 3D sequência de imagem ponderada de suscetibilidade Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figure 9
Figura 9. Planejamento QSM-FC Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figure 10
Figura 10. Planejamento de sequência de imagem eco-planar ponderada por difusão Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figure 11
Figura 11. Resultados representativos de ressonância magnética cerebral de alta resolução de um paciente RRMS Painel superior da esquerda para a direita: (a) visão sagital de uma sequência de recuperação de inversão T1w 3D spoiled-GRE (MPRAGE), (b)visão transversal de T1w 3D MPRAGE, (c) visão transversal da sequência T2*w 2D FLASH com leitura multi-eco (FLASH-ME), (d) exibição transversal de um T2 w recuperação de inversão atenuada por fluido usando perfeição amostral com contrastes otimizados por aplicação usando diferentes evoluções de ângulo de lançamento (SPACE-FLAIR), (e) visão transversal do mapeamento de suscetibilidade quantitativa compensado por fluxo (QSM-FC). Painel inferior da esquerda para a direita: (f) visão sagital de uma sequência de eco de gradiente rápido preparada por magnetização T1w 3D (MP2RAGE),(g)visualização transversal de T1w 3D MP2RAGE, (h) visão transversal da imagem ponderada de suscetibilidade 3D (SWI) utilizando dados de magnitude e fase de uma sequência GE totalmente compensada por fluxo,(i) mapa de anisotropia fracionada combinada e mapa direcional de uma sequência de imagem ponderada por difusão eco-planar (EPI 2D), (j) visão transversal de imagem eco de gradiente T2*w 2D com compensação de fluxo (GRE-FC). Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figure 12
Figura 12. Lesões representativas de MS de matéria branca com sinal de veia central (a e b) Visão transversal da sequência T2*w 2D FLASH com leitura multi-eco (FLASH-ME) revelam sinal de veia central altamente específico de MS (seta vermelha) dentro de lesões periventriculares exemplares, (c)uma lesão tálamica hemisférica direita(d),e uma lesão juxtacortical parietal, comprovando o diagnóstico do paciente. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figure 13
Figura 13. Lesão cortical de MS representativa. (a) A visão sagital de uma sequência de eco de gradiente rápido preparada por magnetização T1w 3D (MP2RAGE) delineia lesão cortical subpial (pontas de seta vermelha) dentro do córtex parietal(b)com correspondente hiperintensidade na visão transversal de uma recuperação de inversão atenuada por fluido t2w (SPACE-FLAIR), indicando a ocorrência de patologia cortical de ESM no paciente com esclerose múltipla reabastinada. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Figure 14
Figura 14. Estruturas representativas da borda hypointense. (a) A visão transversal da sequência T2*w 2D FLASH com leitura multi-eco (FLASH-ME) revela uma lesão de MS periventricular ovoid, e (b) visão transversal da imagem ponderada de suscetibilidade 3D (SWI) delineia uma estrutura de aro hipointense em torno da lesão, sugerindo que macrófagos carregados de ferro estejam presentes como um potencial substituto para a atividade da lesão de MS. Clique aqui para ver uma versão maior desta figura.

Implantes metálicos (podem funcionar mal devido a campos magnéticos ou causar lesões)
Dispositivos eletrônicos, por exemplo, marcapassos, desfibriladores, bomba de insulina, estimuladores nervosos
Aneurisma e clipes henápticos, válvulas cardíacas protéticas
Implantes cocleares e otológicos
Dispositivos de infusão de drogas
Eletrodos de estimulação cerebral profunda
Fios de eletrocardiograma de chumbo
Outras contraindicações (risco de queimaduras de pele, inchaço ou dano através de efeitos de campo magnético)
Alguns patches de medicação
Corpos estranhos metálicos, por exemplo, estilhaços ou outros fragmentos de metal no olho
Algumas tatuagens e cosméticos (maquiagem permanente)
Joias perfurantes de corpo
Gravidez (possíveis efeitos biológicos adversos por campos magnéticos)
Claustrofobia conhecida

Mesa 1. Principais contraindicações de um exame de ressonância magnética. As contraindicações mais comuns são implantes metálicos. Os implantes estão se tornando cada vez mais seguros para mr (mri-conditional), mas continuam a ser uma grande preocupação.

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Discussion

O protocolo aqui apresentado descreve uma série de sequências de ressonância magnética com diferentes contrastes que são tipicamente utilizados ao examinar pacientes com ESM a 7,0 T. Juntamente com os desenvolvimentos tecnológicos emergentes, eles fornecem a base para explorações em aplicações mais avançadas em imagens metabólicas ou funcionais.

Além das lesões cerebrais, as lesões na medula espinhal frequentemente afetam pacientes com ESM causando disfunção motora, sensorial e autônoma. No entanto, a imagem da medula espinhal, particularmente em 7.0 T, é tecnicamente desafiadora113. Outros desenvolvimentos na transmissão paralela e imagens paralelas são garantidos para superar os obstáculos dos perfis distorcidos de campo B1 1 114.

O objetivo deste protocolo é disseminar e conectar sinergicamente desenvolvimentos tecnológicos e aplicação clínica em domínios disciplinares. Além dos aprimoramentos esperados na resolução espacial e temporal, as oportunidades das características físicas em mudança de campos magnéticos superiores incluem melhores contrastes em imagens ponderadas por suscetibilidade (SWI) e técnicas de contraste de fase115,bem como imagens de X-núcleos como sódio116,117 e flúor118,119,120 para uma avaliação mais aprofundada da patologia, bem como monitoramento terapêutico.

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Disclosures

Não há interesses financeiros concorrentes a serem declarados.

Acknowledgments

Este projeto (T.N.) recebeu financiamento em parte do Conselho Europeu de Pesquisa (ERC) no âmbito do programa de pesquisa e inovação Horizon 2020 da União Europeia sob o acordo de subvenção No 743077 (ThermalMR). Os autores desejam agradecer às equipes do Berlin Ultrahigh Field Facility (B.U.F.F.), Max Delbrueck Center for Molecular Medicine na Associação Helmholtz, Berlim, Alemanha; no Centro Nacional sueco de Bioimagem 7T, Centro de Bioimagem da Universidade de Lund, Universidade de Lund, Lund, Suécia e no ECOTECH-COMPLEX, Universidade Maria Curie-Skłodowska, Lublin, Polônia para assistência técnica e outras.

Materials

Name Company Catalog Number Comments
7T TX/RX 24 Ch Head Coil Nova Medical, Inc., Wilmington, USA NM008-24-7S-013 1-channel circular polarized (CP) transmit (Tx), 24-channel receive (Rx) RF head coil
Magnetom 7T System Siemens Healthineers, Erlangen, Germany MRB1076 7.0 T whole body research scanner
syngoMR B17 Software Siemens Healthineers, Erlangen, Germany B17A image processing software for the Magnetom 7T system

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