Waiting
Login processing...

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

Medicine

Магнитно-резонансная томография рассеянного склероза при 7,0 Тесла

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

Здесь мы представляем протокол для получения магнитно-резонансных (МРТ) изображений мозга пациента с рассеянным склерозом (РС) при 7,0 Тесла. Протокол включает в себя подготовку установки, включая радиочастотные катушки, стандартизированные процедуры интервью с пациентами с рассеянным склерозом, позиционирование субъекта в МР-сканере и сбор данных МР.

Abstract

Общая цель этой статьи - продемонстрировать современный протокол магнитного резонанса (MR) ультравысокого поля (UHF) мозга при 7,0 Тесла у пациентов с рассеянным склерозом (РС). РС является хроническим воспалительным, демиелинизирующим, нейродегенеративным заболеванием, которое характеризуется поражениями белого и серого вещества. Обнаружение пространственно и временно диссеминированных Т2-гиперинтензионных поражений с помощью МРТ при 1,5 Т и 3 Т представляет собой важнейший диагностический инструмент в клинической практике для установления точного диагноза РС на основе текущей версии критериев Макдональда 2017 года. Тем не менее, дифференциация поражений РС от поражений белого вещества мозга другого происхождения иногда может быть сложной из-за их морфологии при более низких силах магнитного поля (обычно 3 Тл). Сверхвысокое поле МРТ (UHF-MR) выигрывает от повышенного отношения сигнал/шум и улучшенного пространственного разрешения, что является ключом к превосходной визуализации для более точной и окончательной диагностики тонких поражений. Следовательно, МРТ при 7,0 Тл показала обнадеживающие результаты для преодоления проблем дифференциальной диагностики РС путем предоставления специфических для РС маркеров нейровизуализации (например, знак центральной вен, структуры обода hypointense и дифференциация поражений серого вещества РС). Эти и другие маркеры могут быть идентифицированы другими МР-контрастами, кромеТ1 иТ2 (Т2*, фаза, диффузия) и существенно улучшают дифференцировку поражений РС от тех, которые встречаются при других нейровоспалительных состояниях, таких как оптический нейромиелит и синдром Сусака. В этой статье мы описываем наш текущий технический подход к изучению поражений церебрального белого и серого вещества у пациентов с РС при 7,0 Т с использованием различных методов получения МРТ. Современный протокол включает в себя подготовку установки МРТ, включая радиочастотные катушки, настроенные для UHF-MR, стандартизированный скрининг, процедуры безопасности и интервью с пациентами с РС, позиционирование пациента в МР-сканере и приобретение специальных сканирований мозга, предназначенных для обследования РС.

Introduction

Рассеянный склероз (РС) является наиболее распространенным хроническим воспалительным и демиелинизирующим заболеванием центральной нервной системы (ЦНС), которое вызывает выраженную неврологическую инвалидность у молодых людей и приводит к длительной инвалидности1,2. Патологической отличительной чертой РС является накопление демиелинизирующих поражений, возникающих в сером и белом веществе головного мозга, а также диффузная нейродегенерация во всем головном мозге, даже в нормально выглядящем белом веществе (NAWM)3,4. Патология РС говорит о том, что воспаление приводит к повреждению тканей на всех стадиях заболевания, даже на прогрессирующих стадиях заболевания5. Первые клинические проявления РС обычно сопровождаются обратимыми эпизодами неврологического дефицита и называются клинически изолированным синдромом (СНГ), когда только наводят на мысльо МС 6,7. При отсутствии четкого СНГ следует проявлять осторожность при постановке диагноза РС: диагноз должен быть подтвержден последующим наблюдением, а начало долгосрочной модифицирующих заболевание методов лечения должно быть отложено в ожидании дополнительных доказательств8.

Магнитно-резонансная томография (МРТ) является незаменимым средством при диагностике РС и мониторинге прогрессирования заболевания9,10,11. МРТ при напряжении магнитного поля 1,5 Т и 3 Т в настоящее время представляет собой важнейший диагностический инструмент в клинической практике для выявления спин-спиновой релаксации, взвешенных повремени (Т2)гиперинтензионных поражений и установления точного диагноза РС на основе текущей версии критерия Макдональда2017 года 8. Диагностические критерии РС подчеркивают необходимость демонстрации распространения поражений в пространстве и времени, а также исключения альтернативных диагнозов8,12. Контрастная усиленная МРТ является единственным методом оценки острого заболевания и острого воспаления8,но растущие опасения по поводу потенциального долгосрочного осаждения гадолиния в мозге могут потенциально ограничить применение контраста в качестве важного диагностического инструмента13,14,17. Кроме того, дифференциация поражений РС от поражений белого вещества мозга другого происхождения иногда может быть сложной из-за их морфологии при более низких силах магнитного поля.

Хотя МРТ, безусловно, является лучшим диагностическим инструментом для пациентов с РС, МР-обследования и протоколы должны соответствовать рекомендациям магнитно-резонансной томографии в группе РС (MAGNIMS) в Европе18,19 или Консорциума центров рассеянного склероза (CMSC) в Северной Америке20 для диагностики, прогноза и мониторинга пациентов с РС. Стандартизированные исследования контроля качества в соответствии с последними руководящими принципами в разных больницах и странах также имеют решающее значение21.

Протоколы МРТ, предназначенные для диагностики РС и мониторинга прогрессирования заболевания, включают несколько контрастов МРТ, включая контраст, регулируемый продольным временем релаксацииТ1,временем спин-спин-релаксацииТ2, эффективным временем спин-спин-релаксацииТ2* и диффузионно-взвешенной визуализацией (DWI)22. Инициативы по гармонизации обеспечили консенсусные отчеты для МРТ при РС для перехода к стандартизированным протоколам, которые облегчают клинический перевод и сравнение данных между сайтами23,24,25. Т2-взвешенная визуализация хорошо зарекомендовала себя и часто используется в клинической практике для выявления поражений белого вещества (ВМ), которые характеризуются гиперинтензией26,27. Будучи важным диагностическим критерием дляMS 28,нагрузка на поражение WM коррелирует лишь слабо с клинической инвалидностью, из-за отсутствия специфичности к тяжести поражения и лежащей в его основе патофизиологии26,27,29. Это наблюдение вызвало исследования параметрического отображения поперечноговремени релаксации T 2 30. T2* -взвешенная визуализация становится все более важной в визуализации РС. Знак центральной вены вТ2*взвешенной МРТ считается специфическим маркером визуализации для пораженийРС 27,31,32,33. T2*чувствителен к отложению железа34,35,которое может относиться к продолжительности, активности и тяжести заболевания36,37,38. Сообщалось также, чтоT2*отражает изменения мозговой ткани у пациентов с незначительным дефицитом и ранним РС, и, таким образом, может стать инструментом для оценки развития РС уже на ранней стадии39,40.

Усовершенствования в технологии МРТ обещают лучше идентифицировать изменения в ЦНС пациентов с РС и предоставить клиницистам лучшее руководство для повышения точности и скорости диагнозаРС 11. МРТ сверхвысокого поля (UHF, B0≥7,0 T) выигрывает от увеличения отношения сигнал/шум (SNR), которое может быть инвестировано в улучшенные пространственные или временные разрешения, что является ключом к превосходной визуализации для более точных и окончательных диагнозов41,42. Неоднородности поля передачи(B1+),которые являются неблагоприятным атрибутом радиочастоты 1H, используемой при сверхвысоких магнитных полях43, выиграют от многоканальной передачи с использованием параллельных (pTx) радиочастотных катушек и подходов к проектированию радиочастотных импульсов, которые повышают однородность B1+ и, таким образом, облегчают равномерное покрытие мозга44.

С появлением МРТ 7,0 Т мы достигли большего понимания демиелинизирующих заболеваний, таких как РС, в отношении повышенной чувствительности и специфичности обнаружения поражения, идентификации признаков центральной вены, усиления лептоменингея и даже в отношении метаболических изменений45. Поражения РС уже давно показали, что из гистопатологических исследований образуются вокруг вен и венул46. Перивенозное распределение поражений (признак центральной вены) может быть идентифицировано с помощьюT2* взвешеннойМРТ 46,47,48 при 3,0 Т или 1,5 Тл, но лучше всего может быть идентифицировано с помощью УВЧ-МРТ при 7,0 Т49,50,51,52. Помимо знака центральной вены, УВЧ-МРТ при 7,0 Тл улучшила или раскрыла РС-специфические маркеры, такие как структуры обода hypointense и дифференциация поражений серого веществаРС 53,54,55,56. Лучшее разграничение этих маркеров с помощью УВЧ-МРТ обещает преодолеть некоторые проблемы дифференциации поражений РС от тех, которые встречаются при других нейровоспалительных состояниях, таких как синдром Сузака53 и нейромиелит оптический54,а также выявить общие патогенетические механизмы в других состояниях или вариантах РС, таких как концентрический склероз Бало57,58.

Признавая проблемы и возможности УВЧ-МРТ для обнаружения и дифференциации поражений РС, в этой статье описывается наш текущий технический подход к изучению поражений белого и серого веществ головного мозга у пациентов с РС при 7,0 Тл с использованием различных методов визуализации. Современный протокол включает в себя подготовку установки МРТ, включая радиочастотные (РЧ) катушки, адаптированные к УВЧ-МР, стандартизированные процедуры скрининга, безопасности и интервью с пациентами с РС, позиционирование пациентов в МР-сканере и приобретение сканирований мозга, посвященных РС. Статья предназначена для руководства экспертами по визуализации, фундаментальными исследователями, клиническими учеными, трансляционными исследователями и технологами со всеми уровнями опыта и знаний, начиная от стажеров до продвинутых пользователей и экспертов по приложениям в области УВЧ-МРТ у пациентов с РС, с конечной целью синергетического соединения разработки технологий и клинического применения в дисциплинарных областях.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Этот протокол предназначен для исследований, которые одобрены комитетом по этике Charité - Universitätsmedizin Berlin (номер одобрения: EA1/222/17, 2018/01/08) и Отделом защиты данных и корпоративного управления Charité - Universitätsmedizin Berlin. Информированное согласие было получено от всех субъектов до включения в исследование.

1. Предметы

ПРИМЕЧАНИЕ: Набор пациентов с рассеянном склерозом обычно происходит за несколько дней до нескольких недель до МР-исследований при 7,0 Тл.

  1. Набирать пациентов с рассеянным склерозом неврологами из амбулатории на основе критериев включения (в зависимости от нейроиммунологического вопроса) и критериев исключения (включая, например, имплантируемые медицинские устройства, такие как инсулиновые помпы или кардиостимуляторы или беременность).
  2. Во время амбулаторного визита дайте пациентам с РС краткое резюме исследования МРТ при 7,0 Тл, а также объяснение мер безопасности, связанных с МР-обследованием 7,0 Т.
    1. Хотя должны быть приняты меры предосторожности, особенно при 7,0 Тл, и список противопоказаний (например, таблица 1)должен быть доступен для всех, будьте хорошо информированы о новых взглядах на соображения безопасности и процессы принятия решений, особенно с широким спектром доступных имплантатов, из надежных литературных источников59,60,61,62,63 . Международное общество магнитного резонанса в медицине (ISMRM) и Общество МР-рентгенологов, технологов (SMRT) предоставляют рекомендации по безопасности в отношении стратегий и стандартов безопасности МР для имплантатов и устройств 64.
    2. Вместе с сотрудником по охране труда, технике безопасности и медицинским персоналом будьте хорошо информированы о возможных опасностях, мерах предосторожности и доступных решениях. Тип локальной радиочастотной катушки, используемой для обследования, является ключевым фактором, а также положение и тип имплантата59.
    3. Провести оценку риска / выгоды, которая соответствует местным этическим соображениям63 у субъектов с имплантатами, устройствами или татуировками, и рассмотреть выгоды, потерянные, когда ограничения слишком консервативны.
  3. Предоставьте испытуемым запись на обследование на 7.0 T MR сканер за неделю до исследований MR. Контакт с пациентами с проблемами мобильности или теми, кто приезжает из другого города раньше этого. Параллельно с назначением, предоставьте субъектам важную информацию по электронной почте: это включает в себя документы и формы информированного согласия, а также информацию о безопасности, включая список противопоказаний(таблица 1). Это служит подготовкой к обсуждению, охватываемым этапами 1.9-1.14.
  4. После того, как субъект впускается в здание или блок UHF-MR и подтверждает идентификацию, оцените его осведомленность о потенциальных опасностях, связанных с магнитными полями UHF. Особое внимание необходимо уделять в случаях пассивного проведения имплантатов и для имплантируемых медицинских устройств (например, кардиостимуляторов и инсулиновых помп).
  5. Просьба, чтобы каждый субъект заполнил подтверждающее заявление в отношении требований безопасности для входа в зону 5 Гаусса (0,5 мТл), которая считается «безопасным» уровнем воздействия статического магнитного поля для широкой общественности. Эта зона безопасности по периметру главного магнита МР-сканера определяется расстоянием, на котором блуждающе магнитное поле эквивалентно 5 Гаусс. Линия 5 Гаусса обычно выделяется на полу. Из-за большого диапазона магнитного блуждающих полей пассивно экранированного 7,0-тонный МРТ-сканер в нашем случае используйте внешние стены здания для указания зоны безопасности вместо линии 5 Гаусса.
    ПРИМЕЧАНИЕ: В то время, когда была сделана эта запись, мир переживал пандемию коронавируса 2020 года, и каждый субъект должен был следовать соответствующим руководящим принципам, которые включали правило дистанцирования 1,5 м, защиту рта и носа, а также дезинфекцию рук.
  6. Сообщите субъектам о наличии шкафчиков рядом со входом в здание МР, где они могут спокойно укладывать свои ценные вещи. Сообщите субъектам, что некоторые из их личных вещей (механические часы, банковские карты с магнитными полосами) представляют потенциальную угрозу безопасности и/или могут быть повреждены при приближении к магнитам через определенный период времени.
  7. Сопроводим субъекта в подготовительный кабинет, где субъект будет осмотрено врачом, неврологом или медсестрой.
  8. Запрос о состоянии здоровья и приеме лекарств. Документ в форме отчета о случае (CRF).
  9. Перед всеми следственными мероприятиями спросите о потенциальных противопоказаниях МРТ (беременность, все потенциальные предыдущие операции с потенциальными инородными телами, предыдущие травмы металлическими предметами, пирсинг, татуировки, слуховые аппараты, клаустрофобия, проблемы с опорно-двигательным аппаратом, пассивное или активное проведение имплантатов, включая зубные имплантаты, медицинские устройства, такие как кардиостимуляторы и инсулиновые помпы).
  10. Обсудите детали о предыстории и целях исследования (информация, отправленная вперед по электронной почте). Если это уместно, предоставьте информацию об источниках исследования (например, является ли исследование инициированным исследователем, инициированным промышленностью или спонсируемым промышленностью). Государственные институциональные связи и потенциальные конфликты интересов. Субъект должен быть в состоянии понять цель исследования и его последствия. Субъект имеет право получить доступ к собственным данным, если потребуется. Через год после завершения исследования отчет или публикация будут находиться в свободном доступе.
  11. Обсудите защиту данных и информацию, связанную со страхованием. Все данные проходят псевдонимизацию до начала исследования. Запишите личные данные субъекта (включая имя, дату рождения, адреса, контактные телефоны и идентификатор псевдонимизации) в идентификационном списке в файле сайта следователя (ISF) и закройте в специальном шкафу.
    1. Хранить данные в течение максимум 10 лет. Только уполномоченные лица, определенные в этическом одобрении исследования, имеют защищенный паролем доступ к данным. Информация, связанная со страхованием, включает в себя меры по лечению и/или компенсации в случае ущерба из-за участия в исследовании. Эта информация отправляется по электронной почте.
  12. Опишите измерения медицинских параметров исследования (например, артериальное давление, частота сердечных приступов, масса тела, рост тела, температура тела, тест на беременность в случае детородной женщины). Эта информация также отправляется по электронной почте.
  13. Наметьте МРТ-исследование. Сообщите каждому субъекту о потенциальных преимуществах, а также о потенциальных рисках прохождения МРТ-исследования в магнитном поле УВЧ перед входом в зону безопасности МРТ. Эта информация также отправляется по электронной почте.
  14. Обеспечьте этическую целостность, подтвердите, что исследование было одобрено комитетом по этике, и заверьте пациентов в отношении участия в исследовании. Сообщите испытуемому, что участие в экзамене является добровольным и что он всегда может прервать экзамен в любое время без каких-либо дополнительных оснований или негативных последствий.
  15. Получить информированное согласие, как устное, так и письменное.
  16. После согласия субъекту будет присвоен псевдонимизированный идентификатор, и все данные будут записаны и сохранены под этим псевдонимом.

2. Подготовка к настройке MR

ПРИМЕЧАНИЕ: Следующее выполняется до того, как субъект прибывает в здание UHF-MR.

  1. Включите программное обеспечение для сбора MR. Магнит всегда включен.
    1. Для некоторых сканеров (например, системы Siemens MR, используемой для получения репрезентативных результатов в этом протоколе) коммутатор в комнате оператора(рисунок 1)инициирует систему MR (градиенты и программное обеспечение): Поверните ключ по часовой стрелке, нажмите синюю кнопку System on, чтобы запустить программное обеспечение (syngo). На компьютере-сканере появится окно, требующее подтверждения пароля.
  2. Подключите радиочастотную катушку, предназначенную для МРТ головы, к системе МРТ. На Siemens 7.0 T это обычно 1-канальная круговая поляризованная (CP) передающая (1Tx (CP)), 24-канальная приемная (24Rx) радиочастотная катушка(рисунок 2)или альтернативно 1Tx(CP)/32Rx RF катушка. Эти радиочастотные катушки подключаются через 4 штепсельной вилки к столу пациента (с маркировкой X1 - X4).
    ПРИМЕЧАНИЕ: В системе Philips или General Electric (GE) 7.0 T MR типичной головной катушкой будет радиочастотная катушка 2Tx (CP) / 32Rx. Эта радиочастотная катушка подключается через 3 разъема и интерфейсные блоки к столу пациента. Все эти радиочастотные катушки не требуют специальной настройки и сопоставления с пациентом.
  3. Для небольших радиочастотных катушек используйте беруши вместо наушников в качестве защиты слуха.
  4. Подготовьте койку пациента. Испускайте беруши, мягкие подушки, подушку для ног, одеяло и простыню для кроватей, в непосредственной близости от сканера МРТ.
  5. Кровать пациента должна быть в выдвижном положении, готовой к испытуемому.

3. Предметная подготовка

  1. Проведите субъекта в раздевалку и попросите субъекта переодеться в скрабы. Необходимо носить только нижнее белье, не металлическое и радиочастотное идентификационные чипы. Убедитесь еще раз, что все металлические предметы, такие как очки, ювелирные изделия, мобильные телефоны, не попадают в комнату оператора 7.0 T MR и сканера.
  2. Выполнить все подготовительные мероприятия, упомянутые на этапе 1.11.
  3. Попросите испытуемых опорожнить мочевой пузырь перед измерениями МРТ. Проводят тесты на беременность у испытуемых женского пола детородного возраста.
  4. Сопровождайте волонтера в комнату 7.0 T MR сканера через комнату оператора. Перед входом в комнату 7.0 T MR сканера убедитесь еще раз, что металлические предметы отсутствуют.
  5. Медленно подойдите к экзаменационной таблице 7.0 T. Пассивно экранированные магниты имеют больший размер поля магнитной бахромы, чем активно экранированные. Небольшие железные предметы уже могут испытывать силы притяжения / крутящие моменты у двери комнаты, содержащей пассивно экранированный магнит.
  6. Попросите субъекта лечь на стол и сделать их максимально удобными. Предложите небольшие подушки для головы и рук, а также подушку для ног, а также одеяло, чтобы избежать простуды предмета.
  7. Подключите безопасный для МРТ пульсоксиметр к субъекту для мониторинга насыщения кислородом (SpO2),показаний сердечного ритма и жизненно важных показателей субъекта во время процедуры МРТ.
  8. Обеспечьте беруши и ручной сжимающий шарик (будильник), который будет использоваться во время МР-обследования в случае чрезвычайной ситуации. Попросите испытуемого нажать на шарик сжатия, чтобы убедиться, что он функционирует должным образом.
  9. Попросите субъекта приблизиться к катушке головки РЧ(рисунок 2). Сдвинь TX-part и верхнюю часть RX-катушки RF катушки в сторону служебного конца для позиционирования головки объекта(рисунок 2). Включите устройство позиционирования изоцентра.
    1. В некоторых МР-сканерах (например, системах Siemens и GE MR) используется лазер. Перемещайте таблицу объектов очень медленно, чтобы лазерное позиционирование было полностью согласовано с маркерным крестом поверх радиочастотной катушки. Сохраните эту позицию. Во время лазерного позиционирования попросите испытуемого закрыть глаза. Другие поставщики UHF-MR имеют другие системы позиционирования. Во всех случаях убедитесь, что отметка на радиочастотной катушке выровнена с устройством позиционирования изоцентра.
  10. Убедитесь, что голова расположена аккуратно и убедитесь, что объекту подобнее.
  11. Очень медленно перемещайте таблицу объектов в изоцентр МРТ-сканера. При 7,0 Т особенно важно медленно перемещать стол, чтобы избежать и уменьшить побочные эффекты, такие как металлический вкус, головокружение, головокружение, которые вызваны индукционными токами65,66,67. Для выполнения этого требования некоторые поставщики отрегулируют профиль скорости движения таблицы до B0*(grad(B0)). Рекомендуется, чтобы движение стола пациента было установлено ниже 0,66 Т/с 67.
  12. Общайтесь с субъектом во время вождения стола и объясните, что любые потенциальные побочные эффекты исчезнут, как только стол остановится. Субъект все еще может чувствовать головокружение или испытывать металлический привкус при перемещении стола к центру магнита. По нашему опыту, эти эффекты незначительны и полностью обратимы67,68.
  13. Прежде чем покинуть комнату сканера, убедитесь, что субъект чувствует себя комфортно и готов начать с МР-обследования.
  14. Используйте домофон для проверки правильной связи с объектом после выхода из комнаты сканера. Испытуемый может связаться с учебным персоналом в любое время.
  15. Продолжайте следить за состоянием испытуемого и проверяйте, чувствует ли субъект себя комфортно на протяжении всего экзамена, включая все последующие шаги до конца исследования.

4. Сбор данных

ПРИМЕЧАНИЕ: Ниже приведены некоторые ссылки на действия пользовательского интерфейса или конкретные процедуры сканирования, которые могут быть действительны только для одной конкретной системы MR (7.0T Magnetom, Siemens healthineers, Эрланген, Германия). Команды и процедуры различаются в зависимости от поставщика и версии программного обеспечения. Следующий протокол соответствует рекомендациям магнитно-резонансной томографии в группе РС (MAGNIMS) в Европе18,19 и Консорциума центров рассеянного склероза (CMSC) в Северной Америке20 для диагностики, прогноза и мониторинга пациентов с РС.

  1. Введите требуемое исследование и детали предмета (номер проекта, псевдонимное удостоверение личности, дата рождения, рост, вес, положение субъекта (т.е. положение головы и лежа на спине), имя исследователя). Шаги варьируются между системами 7.0 T MR от разных поставщиков. Во всех случаях убедитесь, что загружен правильный протокол исследования.
    1. Для сканеров Siemens нажмите на верхнюю панель дисплея (Пациент | Регистрация) в программном обеспечении syngo. Введите информацию о пациенте, выберите протокол исследования и нажмите на Экзамен. Загружается выбранный протокол исследования, и открывается окно обследования. В правой части этого окна появятся все сохраненные последовательности изображений для выбранного протокола исследования.
  2. Запускайте последовательности изображений в порядке, заданном в выбранном протоколе исследования. Параметры для этих последовательностей визуализации должны быть спланированы до исследований пациента и сохранены в соответствии с вышеуказанными рекомендациями CMSC и MAGNIMS для диагностики18, а также прогноза и мониторинга пациентов сРС 19.
  3. Корректировки и изображения разведки
    1. Перед получением данных обследования РС выполните необходимые корректировки с использованием последовательности Локализатора (также называемой последовательностью разведчика). Обычно это градиентная эхо-последовательность (GRE) и содержит протоколы настройки, которые необходимо вывести перед сканированием.
      ПРИМЕЧАНИЕ: Корректировки включают коррекцию (шимминг) неоднородного статического магнитного (B0)поля. B0 неоднородности возникают из-за большого магнита и из-за восприимчивости в организме (например, воздух, кости, кровь) и их распределения. Неоднородности расширяют частотное распределение спинов, а также могут вызывать значительную дефазирование интравокселя; это не является проблемой в радиочастотно-перефокусированных (спин-эхо) последовательностях, но может значительно уменьшить амплитуду сигнала в большинстве следующих последовательностей, особенно вT2*-взвешенных приобретениях. Корректировки выполняются автоматически на клинических МР-сканерах (устройствах с силовыми структурами B0≤7,0 T). На некоторых сканерах (например, на МРТ-сканерах Siemens 7.0 T) регулировка обычно активно запускается оператором. Для получения конкретных сведений о том, как выбирать и управлять последовательностями, обратитесь к руководству оператора, относящемуся к конфигурации системы.
    2. Выберите Локализатор. На сканерах Siemens отметьте последовательность в правой части окна и щелкните стрелку влево, чтобы переместить последовательность в левую часть окна, чтобы поставить ее в очередь в рабочем процессе. Убедитесь, что для используемой радиочастотной катушки выбраны все каналы. Последовательность Localizer также важна для планирования ориентации срезов изображения в последующих последовательностях. На этом этапе изображение недоступно, поэтому регулировка громкости не может быть изменена.
    3. Выполните настройки в соответствии с требованиями конкретной системы MR (см. руководство оператора). На сканерах Siemens это включает в себя регулировку частоты и передатчика для установки основной частоты и напряжения, необходимых для используемой мощности радиочастотной катушки и усилителя, а также 3D-шимминг для коррекции неоднородности статического магнитного поля(рисунок 3):
    4. Выберите | «Параметры» Корректировки. Вкладки Частота, Передатчик, 3D Shim и другие появятся в нижней панели окна. В разделе Частотавыберите Перейти, пока не будет центрирована базовая частота и не появится Да. В разделе Передатчикустановите напряжение в соответствии с используемой ВЧ катушкой и усилителем (для 24-канальной приемной катушки Rx RF головки мы используем 300 В) и применить.
    5. В разделе 3D-оболочка выберите Измерить и при создании карты B0 нажмите вычислить, чтобы получить значения пропасти. Повторяйте настройки частоты и 3D-прокладки не менее двух раз, пока значения прокладки не будут соответствовать предыдущим. Нажмите Применить и закрыть. На сканерах Philips и GE 7.0 T выполняйте настройки в фоновом режиме перед каждой последовательностью (для управления регулировкой требуется обратная связь от оператора).
    6. Запустите последовательность Localizer в 3 ориентациях. Параметры последовательности: Время получения (TA) = 160 мс. Поскольку изображение еще не доступно, установите положение в изоцентре, поворот = 0°. Другие параметры: матрица = 256×256, FOV = 250 мм, толщина среза = 7,0 мм, зазор среза = 7,0 мм (100 %), TR = 7,0 мс, TE = 3,03 мс, Средние (средние) = 1, Угол сальто (FA) = 2 °, без подавления жира или воды. Группа срезов 1 (сагиттальная ориентация, направление кодирования фаз A>P), группа срезов 2 (поперечные ориентации, направление кодирования фаз (PE) A>P), группа срезов 3 (корональная ориентация, направление кодирования фазЫ R>L). Для всех групп фрагментов приобретается три фрагмента. На данный момент в геометрию не вносятся никакие изменения.
    7. Приобретайте изображения разведчиков.
    8. Проверьте, правильно ли установлена регулировка громкости, используя изображения LOCALizer MR. Выровняйте регулировку громкости с FOV и по центру выровняйте голову субъекта. Если выравнивание не выровнено, выровняйте его правильно и выполните корректировки еще раз.
    9. Важно: Каждый раз, когда изменяется объем регулировки или количество используемых радиочастотных каналов, выполняйте корректировки снова.
      1. В системах Siemens этого можно избежать, скопировав корректирующий объем из последнего локализатора, где был правильно установлен корректирующий объем: выберите последнее сканирование с правильной настройкой, щелкните правой кнопкой мыши Копировать параметри выберите «Настроить громкость» в открытом окне. Обстоятельства, при которых требуются дальнейшие корректировки, включают специальные последовательности визуализации, которые требуют более интенсивных методов шимминга (например, эхо-планарная визуализация (EPI)).
  4. Получение специализированных последовательностей МР-визуализации
    1. Для изучения патологии РС существуетнесколько последовательностей с различными контрастами(Т1,Т2, Т2*,фаза, QSM, диффузия). Те, которые лучше всего подходят для клинических потребностей или исследовательских вопросов, могут быть выбраны и организованы в рамках протоколов исследований по системе MR для использования во время конкретных соответствующих исследовательских проектов или клинических исследований. Существует несколько практических руководств и обзоров для изучения, выявления и определения поражений рассеянным склерозом на МРТ 8,50,69. Каждая система MR будет иметь различные операционные процедуры и пользовательский интерфейс для получения выделенных последовательностей MR(рисунок 4). В системах Siemens просмотрите список методов (последовательностей) МРТ справа для каждого протокола исследования и очередь в списке последовательностей окна обследования (слева). Ниже приведены некоторые последовательности, которые мы используем на МРТ-сканере Siemens 7.0 T для изучения патологии рассеянного склероза. При планировании позиционирования последовательности обязательно повторяйте корректировки, если это необходимо.
  5. Подготовка к намагниченности - Эхо градиента получения RApid (MPRAGE)
    1. MPRAGE - этоT1-взвешенная3D-сагиттальная инверсионная восстановленная последовательность испорченной GRE для высокого пространственного разрешения иT1-контрастности. Его назначение, как правило, анатомическое, и полезно оценить потери объема в MS70. Впервые он был применен у пациентов с рассеянным склерозом для улучшения обнаружения контрастно-усиленных поражений (CPL)71. MPRAGE обеспечивает превосходныйТ1-зависимыйконтраст между серым веществом (GM), белым веществом (WM) и спинномозговой жидкостью (CSF) даже без контрастного вещества72. В сочетании сТ2-взвешеннойпоследовательностью, такой как FLAIR (см. ниже), это широко используемыйТ1-взвешенныйметод в мультимодальных подходах сегментации и морфометрии на основе воксела73. Обнаружение и классификация корковых поражений РС с использованием MPRAGE значительно улучшены за счет лучшей производительности параллельной визуализации и увеличения SNR и пространственного разрешения, доступного при 7,0 T 74.
    2. Используйте следующие параметры последовательности MPRAGE: TA = 5 мин 3 с, режим 3D, изотропное разрешение = [1.0×1.0×1.0]мм³, матрица = 256×256×256, FOV = 256 мм, сагиттальная ориентация, направление PE A>P, срезы на слябу = 192, толщина среза = 1,0 мм, зазор среза = 0,5 мм, TR = 2300 мс, TE = 2,98 мс, avg = 1, конкатенации = 1, без фильтра, время эволюции инверсионного восстановления TI = 900 мс, FA = 5 °, без подавления жира или воды, базовое разрешение = 256, параллельная визуализация с GRAPPA, AFPE = 2(рисунок 4A).
    3. Приобретайте в сагиттальной ориентации, которая находится в выравнивании с межполушеной трещиной. Поскольку MPRAGE представляет собой 3D-последовательность, изображения все еще могут быть зарегистрированы на базовом сканировании в конце исследования.
  6. Подготовленный к намагничиванию 2 - Быстрое получение градиентного эха (MP2RAGE)
    1. Это взвешенная 3D-последовательностьT1с одновременным отображениемT1; две инверсионные-контрастные эмагнитизации, подготовленные быстрой градиентной эхо-последовательностью для надежных измерений объема поражения белого вещества75. Последовательность MP2RAGE создает изображения с различными контрастами, например, два градиентных эхо-изображения с разным временем инверсии и углами переворачивания, изображение T1w без шумного фона и карту T1. Количественное картированиеТ1 предоставляет дополнительную диагностическую информацию у пациентов с РС, чтобы лучше различать подтипы поражения и обеспечивать более быструю постановку активности заболевания76. Недавно было показано, что MP2RAGE улучшает визуализацию субпиальных внутрикортикальных поражений(рисунок 13A)77,которые связаны с воспалением менингеальной части при MS78 и в значительной степени трудно обнаружить даже при более высоких силах поля и передовых методах. Код MP2RAGE с открытым исходным кодом доступен у разработчика: https://:github.com/JosePMarques/MP2RAGE-related-scripts
    2. Используйте следующие параметры последовательности MP2RAGE: TA = 11 мин 37 с, 3D размер, сагиттальная ориентация, направление PE A>P, пространственное разрешение = [1,01,0]мм², матрица = 256×256, FOV = 256 мм, фаза FOV = 93,75 %, плиты = 1, срезы на плиту = 176, толщина среза = 1,0 мм, зазор среза = 0,5 мм, TR = 5000 мс, TE = 3,18 мс, avg = 1, конкатенации = 1, TI 1 = 700 мс, TI 2 = 2500 мс, FA 1 = 4 °, FA 2 = 5°, без подавления жира или воды, базовое разрешение = 320, параллельная визуализация с GRAPPA, AFPE = 3(рисунок 5).
    3. Запустите MP2RAGE с той же ориентацией и позиционированием, что и MPRAGE.
  7. Восстановление инверсии с ослабленным жидкостью (FLAIR)
    1. FLAIR - это 3D-последовательность, которая использует T2-взвешенное рекуперацию инверсии жидкости (FLAIR) с подавлением сигнала CSF для оценки распространения новых поражений РС с течениемвремени(на сканерах Siemens она используется в сочетании с SPACE (Sampling Perfection with Application-optimized Contrasts using different flip angle Evolutions, модуль визуализации ). Преимущества этой последовательности включают высокое изотропное разрешение, низкий SAR, возможность параллельной визуализации, подавление ликвора и, следовательно, лучшее обнаружение поражений на паренхималальных границах мозга. FLAIR особенно полезен для выявления корковых поражений(рисунок 13B)79 и лептоменингеальных улучшений (LME) после контратраста вмозге РС 80. Интересно, что обнаружение LME у пациентов с РС при 1,5 Т было значительно выше при использовании FLAIR CUBE (модуль визуализации для систем GE MR) по сравнению с FLAIR SPACE (Siemens)81. Было показано, что 3D FLAIR SPACE является привлекательнойT2-взвешеннойпоследовательностью, дополняющей вышеуказаннуюT1-взвешеннуюпоследовательность MP2RAGE для обнаружения поражения у пациентов сРС 76. Как правило, обе последовательности регистрируются совместно с сегментациями поражения поперечного сечения для визуализации карт поражениясуставов РС 82. Недавно FLAIR (на 3,0 T Philips MR system) определил, что пациенты с синдромом Сусака значительно чаще имеют LME, чем пациенты сРС 83.
    2. Используйте следующие параметры последовательности FLAIR: TA = 6 мин 16 с, 3D-модель, сагиттальная ориентация, направление PE A>P, изотропное разрешение = [0,8×0,8×0,8]мм³, матрица = 320×320×320, FOV = 256 мм, плиты = 1, перевыборка среза = 18,2 %, срезы на сляб = 176, фаза FOV = 87,5 %, толщина среза = 0,80 мм, TR = 8000 мс, TE = 398 мс, средняя = 1, конкатенации = 1, фильтр необработанного и изображения, TI = 2150 мс, отсутствие подавления жира или воды, коэффициент ускорения вдоль направления кодирования фазы AFPE = 4(рисунок 6).
    3. Запустите последовательность в сагиттальной ориентации, аналогично последовательности MPRAGE и MP2RAGE.
    4. Увеличьте фазу FOV в сопоставлении параметров последовательности до 100%, если нос находится за пределами желтой рамки. Это изменяет TA до 6 мин 56 с.
  8. Мульти-эхо быстрый низкоугловый снимок (FLASH-ME)
    1. FLASH-ME - это 2D T2 *взвешенная последовательность GRE, приобретающая несколько эхо-сигналов с разным временем эха. Аналогичная последовательность использовалась ранее при 7,0 Т в качестве количественного инструмента для оценки скорости релаксацииТ2*,для изучения закономерностей цитоархитектурной организации по всей коре головного мозга в контроле здоровья 84. Совсем недавно количественное картирование T2* использовалось для изучения целостности кортикальной ткани у пациентов с РС, и было показано, что когнитивные нарушения коррелируют с увеличением T2*, независимо от толщины коры или наличия поражений85. При использовании только самого длинного времени эха последовательность используется для очерчивания поражений белого вещества РС, которые сосредоточены вокруг небольшого венозного сосуда (знак центральной вены, рисунок 12),особенно тех, которые близки к желудочками(рисунок 14a)42,55.
    2. Используйте следующие параметры последовательности FLASH-ME: TA = 12 мин 10 с, режим 2D, поперечная ориентация, в плоскости разрешения = [0,47×0,47]мм², матрица = 512×512, FOV = 238 мм, срезы = 52, толщина среза = 2,0 мм, без зазора среза, направление PE R>L, TR = 1820 мс, TE1-8 = 4,08 мс, 7,14 мс, 10,20 мс, 13,26 мс, 16,32 мс, 19,37 мс, 22,43 мс, 25,49 мс (убедитесь, что приращение времени эха кратно сдвигу жир-вода 3,5 ppm), avg = 1, конкатенации = 1, FA = 35 °, без подавления жира(рисунок 7).
    3. Используйте 3D MPRAGE и корональные поперечные изображения локализатора для планирования геометрии сканирования 2D FLASH-ME.
    4. Отрегулируйте FOV и срезы так, чтобы вся голова была посередине (см. Выше).
    5. Перемещайте и наклоняйте 2D FLASH-ME FOV, используя инструмент масштабирования и панорамирования на сагиттальных изображениях MPRAGE таким образом, чтобы нижняя граница FOV (желтая рамка) находилась на линии нижнего мозолистого тела(подкальозная плоскость).
    6. Переместите всю стопку после ангуляции так, чтобы самый верхний слой заканчивал калоттой черепа. Стек не покрывает весь мозг. Большие стеки увеличивают время измерения и вводят артефакты магнитной восприимчивости полости носа и слуха.
    7. Измените регулировку громкости, если она больше не соответствует объему геометрии. При необходимости повторите корректировки (см. выше).
  9. Взвешенная визуализация чувствительности (SWI)
    1. Для SWI используйте данные о величине и фазе полностью компенсированной потоком последовательности GRE 3D T2*. Для повышения контрастности чувствительности весовые маски генерируются из фазовых данных и умножаются на изображения величины в SWI86. SWI усиливает контраст между венами и окружающимитканями 87,а также выявляет отложение железа у пациентов сРС 88. Осаждение нагруженных железом макрофагов происходит по краям хронических демиелинированных пораженийРС 89,и это проявляется в виде гиперинтензионного сигнала на границе поражения на фазовых изображениях89,90 и уменьшенного сигнала (hypointense rim) наT2*- взвешенных изображениях, обработанных с использованием SWI in vivo и post mortem91 (рисунок 14b ). 3D-кодирование обеспечивает более короткие ТР и более низкие углы сальто, тем самым обеспечивая охват всего мозга, сокращая время сбора и снижая чувствительность к B1+ возмущениям поля92. Параллельная визуализация также сокращает время съемки; обобщенная автокалибровка частично параллельного захвата (GRAPPA) параллельной визуализации реконструирует величинные и фазовые изображения для каждого канала и объединяет их для получения конечных изображений93,94.
    2. Используйте следующие параметры последовательности SWI: TA = 9 мин 26 с, режим 2D, пространственное разрешение: [0,30,3]мм², матрица = 768×768, FOV read = 256 мм, фаза FOV = 68,75 %, слябы = 1, срезы на сляб = 120, толщина среза = 1,0 мм, зазор среза = 0,2 мм, сильная попереочная ориентация, направление PE R>L, TR = 30 мс, TE = 15,3 мс, avg = 1, конкатенации = 1, FA = 30 °, отсутствие подавления жира или воды, базовое разрешение = 768, фазовое разрешение = 100 %, разрешение среза = 100 %, фазовое частичное Фурье = 6/8, частичное среза Фурье = 6/8, параллельная визуализация с GRAPPA, AFPE = 2(рисунок 8).
    3. Приобретайте в поперечную ориентацию и не вводите ангуляцию, так как это затрудняет постобработку.
    4. Сдвиньте срезовую плиту в черепном направлении так, чтобы самая верхняя граница была выровнена с калоттой черепа. Смещают плиту в вентральном или дорсальном направлении, чтобы мозг полностью был в середине FOV.
  10. Количественное отображение восприимчивости (QSM)
    1. Для QSM используйте 2D T2* взвешенную последовательность GRE (используя шесть эхо-раз с компенсацией потока для первого эха). QSM является преемником SWI, и идея, лежащая в его основе, заключается в том, чтобы предоставить оценку вокселя по вокселю распределениявосприимчивости 95. QSM использует фазовые изображения и генерирует 3D-распределение восприимчивости. Интенсивность вокселя линейно пропорциональна кажущейся магнитной восприимчивости подлежащей ткани. При изучении патологии РС QSM предоставляет важную информацию о составе и микроструктуре тканей, таких как содержание миелина в белом веществе и отложение железа в сером веществе95. Различные патофизиологические процессы РС, которые способствуют МР-измеримым изменениям сигнала, сложны, так что комбинация различных методов МРТ полезна: хотя QSM более чувствителен к изменениям тканей, связанным с РС, он также показывает аддитивный эффект накопления железа и демиелинизации (оба способствуют магнитной восприимчивости), это контрастирует с картированиемT2*, в котором оба патофизиологических процесса при РС будут оказывать противоположные эффекты: демиелинирование увеличивает скоростьТ2*,в то время как осаждение железа уменьшает Т2*96. QSM точно разрешает пространственную картину магнитной восприимчивости по сравнению с фазовыми изображениями и, следовательно, более точно и надежно изображает как твердые, так и ободаные паттерны восприимчивости97. Комбинируя Т2*-взвешенные изображения с SWI и QSM, можно также изучать изменения содержания железа в поражениях во время прогрессирования заболевания при РС: в то время как нежелезно-насыщенные железом поражения являются гиперинтензными во всех последовательностях, насыщенные железом поражения являются гипоинтенсами в T2* и SWI, но не qSM 98.
    2. Используйте следующие параметры последовательности QSM: TA = 7 мин 43 с, режим 2D, плиты = 1, направление PE A>P, в плоскостном разрешении = [0,49×0,49]мм², матрица = 448×448, FOV read = 220 мм, фаза FOV = 90,6 %, срезы на плиту = 96, толщина среза = 1,0 мм, перевыборка среза = 8,3 %, TR = 36 мс, TE1-6 = 6,15 мс, 11,22 мс, 16,32 мс, 21,42 мс, 26,52 мс, 31,62 мс, avg = 1, конкатенации = 1, фильтр изображения, FA = 30 °, отсутствие подавления жира или воды, базовое разрешение = 448, фазовое частичное Фурье = 6/8, частичное среза Фурье = 6/8, параллельная визуализация с GRAPPA, AFPE = 2(рисунок 9).
    3. Перемещайте и наклоняйте FOV, используя инструмент масштабирования и панорамирования на сагиттальных изображениях MPRAGE таким образом, чтобы нижняя граница FOV (желтая рамка) находился на линии нижнего мозолистого тела(подкальцовая плоскость).
    4. Переместите стопку срезов так, чтобы верхний слой был выровнен с калоттой черепа.
  11. Диффузионная эхо-планарная визуализация (DW-EPI)
    1. Для визуализации DW используйте последовательность 2D EPI с 64 различными направлениями диффузионного кодирования при b-значении b = 0 с/мм2 и b = 1000 с/мм2. DW-визуализация обнаруживает незаметные изменения в микроструктуре тканей, включая диффузную нейродегенерацию и демиелинацию при NAWM на ранней стадии РС, которые часто пропускаются на обычнойМРТ 99,100. В предыдущих диффузионных исследованиях при РС сообщалось о повышении средней диффузионной диффузии при корковом поражении101. Более недавнее исследование 7,0 T выявило аналогичные результаты, но также и более низкую внутриклеточную объемную долю на ранней стадии РС; внутриклеточный компартмент отделяли от изотропной объемной фракции (отека или ликвора) и внеклеточного пространства путем подгонки трехкамерной модели ткани к изображениям DW 102. Сообщалось о снижении внутриклеточной объемной фракции не только при корковых поражениях и поражениях WM, но и при NAWM по сравнению с WM контрольнойчасти 102. При поражениях WM снижение внутриклеточного компартмента сопровождалось повышением средней диффузии и фракционной анизотропией, что указывает на демиелинацию и потерю аксонов102. DW-EPI обычно ассоциируется с геометрическими искажениями, которые выглядят как растянутые или сжатые пиксели в полученном изображении. Чтобы компенсировать это, были введены подходы с обратным фазовым градиентом, в которых один и тот же срез приобретается дважды с использованием противоположных фазовых кодирующих (PE) полярностей 103,104. Противоположные шаблоны пространственных искажений могут быть выровнены, а изображения объединены с помощью инструментов регистрации. Для коррекции искажений одно и то же изображение получается с обратным направлением PE, но без диффузионного взвешивания, что приводит к сокращению времени получения.
    2. Используйте следующие параметры последовательности DW-EPI: TA = 14 мин 02 с, 2D размер, поперечный ориентир, направление A>P PE, пространственное разрешение = [1.951.95]мм², матрица = 256×256, FOV read = 500 мм, срезы = 30, фаза FOV = 100.0 %, толщина среза = 2.0 мм, зазор среза = 2.0 мм, TR = 12000 мс, TE = 115 мс, avg = 1, конкатенации = 1, подавление жира, базовое разрешение = 256, фазовое разрешение = 100 %, фазовое частичное Фурье = 6/8, параллельное изображение с GRAPPA, AFPE = 3, режим диффузии = MDDW, 2 диффузионных веса: b-значение 1 = 0 с/мм², b-значение 2 = 1000 с/мм², направления диффузии = 64(рисунок 10).
    3. Приобретайте в поперечную ориентацию и не вводите ангуляцию, так как это затрудняет постобработку.
    4. Переместите FOV так, чтобы верхняя линия блока слоя была выровнена с калоттой черепа. Сдвиг дорсовентрально так, чтобы мозг был точно в середине FOV.
    5. Получите последовательность в двух обратных полярностях направления фазового кодирования (PE) для отмены артефактов искажения во время постобработки. Чтобы запустить обратную последовательность полярности, повторите последовательность 2D EPI еще раз, теперь выбрав версию последовательности с направлением PE в P>A. Изменены параметры последовательности:TA = 1 мин 14 с, P>A PE направление, 1 диффузионный вес: b-значение = 0 с/мм².
    6. Выполните эту последовательность с той же ориентацией и позиционированием, что и предыдущая последовательность 2D EPI.
    7. Убедитесь, что для направления кодирования фаз установлено значение P>A на вкладке параметров Routine. Если нет, измените, введя 180°.
    8. Как только последняя последовательность закончена и реконструирована, МРТ-исследование готово.
    9. Задокументируйте все полученные последовательности и связанные с ними описания в ОФД.

5. Завершение МР-обследования

  1. Войдите в комнату МРТ-сканера и медленно переместите таблицу объектов в сторону от изоцентра.
  2. Оцените состояние субъекта и спросите о любых возможных побочных эффектах до, во время или после измерений. Спросите конкретно о головокружении, световых вспышках, ощущении тепла или холода, общем дискомфорте, мышечных подергиваниях, металлическом вкусе или любых других эффектах.
  3. Задокументируйте все наблюдения (включая побочные эффекты) в ОФД.
  4. После заключительной консультации субъекта сопровождают в раздевалку, затем в шкафчик, чтобы забрать хранящиеся там ценные вещи, а затем на выход из здания. В качестве меры безопасности всегда сопровождают посещающие предметы.
  5. Поместите все письменные документы (CRF, список идентификаторов субъектов, формы согласия на исследование) в папку сайта следователя и закройте в надежном месте. Срок хранения не менее 10 лет.

6. Резервное копирование данных

ПРИМЕЧАНИЕ: Каждый центр MR следует своим собственным рекомендациям по сохранению и безопасному резервному копированию данных MR. Цифровые данные MR должны храниться на защищенном паролем сервере. Приведенная ниже процедура типична для системы Siemens 7.0 T MR.

  1. Выберите идентификационный номер участника в браузере пациента и выберите Передача.
  2. Выберите Экспорт в Off-line и введите путь к локальной папке (например, C:\temp).
  3. Проверьте, завершен ли процесс (из transfer | Состояние локального задания).
  4. Выберите Advanced User(Ctrl+Esc)и разблокируйте, введя пароль администратора.
  5. После включения функции «Расширенный пользователь» перейдите в проводник Windows(Ctrl+Esc).
  6. Переместите данные Dicom из локальной папки в безопасную папку исследования данных Dicom на защищенном паролем сервере.

7. Выключение системы

  1. Выключите систему в соответствии с требованиями системы. Для сканеров Siemens используйте верхнюю панель в программном обеспечении syngo, чтобы завершить работу программного обеспечения. Выключайте систему MR (синяя кнопка на сканерах Siemens) только после завершения работы программного обеспечения. Поверните ключ влево.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

26-летняя женщина с диагнозом рецидивирующего ремиттирующего РС (RRMS) была обследована при 7,0 Т с использованием вышеуказанных протоколов(рисунок 11). Некоторые искажения в профиле B1+ можно наблюдать на изображениях MR. Это ожидается при переходе на более высокие резонансные частоты43; более короткие длины волн увеличивают деструктивные и конструктивные помехи105,106. Для получения МР-изображений(Рисунок 11, Рисунок 12, Рисунок 13, Рисунок 14)мы использовали одноканальный объемный катушку передачи на системе Siemens 7.0 T MR, в которой ручная регулировка фазы и амплитуды была невозможна для компенсации неоднородностей B1+. Технологии мультипередачи предлагают степени свободы параллельной передачи, необходимые для динамической модуляции распределения поля B1+ 44. В то время как паттерн B1+ не можетбытьизменен для одного передающих элемента данной катушки, электромагнитные свойства окружающей среды могут быть изменены, как было показано с диэлектрической прокладкой, заполненной водой107 или суспензиями титаната кальция108, используемыми при 7,0 Тл. Было показано, что геометрически адаптированные диэлектрические прокладки эффективны при визуализации мозга 109, 110 и особенно внутреннее ухо111,сложное место для изображения из-за неоднородностей от различий восприимчивости между жидкостями внутреннего уха и костью.

На рисунке 11 показаны сагиттальные и поперечные виды мозга пациента с использованием различных протоколов, обеспечивающих различные контрасты. За четыре с половиной года до МРТ-обследования 7,0 Т у пациента была диплопия и размытое зрение. Диагноз был первоначально установлен на основе критерия Макдональда 2017года 8 из-за перивентрикулярного, юкстакортикального и инфратанториального распределения МР-поражений и на основе возникновения как гадолиний-усиливающих, так и неусиливающих поражений при 3,0 Тл. Результаты ликвора были в пределах нормы. Впоследствии было начато лечение натализумабом (НТЗ). Диагноз РС был впоследствии оспорен из-за увеличения пораженийТ2 и множественных клинических рецидивов с неполной ремиссией, несмотря на высокоэффективное лечение NTZ. Тем не менее, МРТ 7,0 Т подтвердила диагноз РС, выявив признак центральной вены в большинстве перивентрикулярных и якстакортикных поражений(рисунок 12). Диагноз РС был дополнительно подтвержден кортикальной патологией(рисунок 13)и гипонтензионными кольцевыми структурами, окружающими подмножество гиперинтензионных пораженийТ2 (рисунок 14). Диагностическая переоценка также включала поиск других аутоиммунных, инфекционных и метаболических нарушений, но не выявила дальнейших аномальных результатов. В конечном итоге пациент получил положительный результат на антитела против NTZ, что указывает на нейтрализацию, опосредованную антителами, и объясняет недостаточный ответ лечения на NTZ 112. Поэтому у данного пациента был поставлен диагноз РС с невосприимчивостью к терапии NTZ. Лекарства были переведены с NTZ на Ocrelizumab, и пациент был без рецидивов на последующих стадиях.

Figure 1
Рисунок 1. Переключатель МР-сканера Siemens Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.

Figure 2
Рисунок 2. Подключение выделенной радиочастотной катушки к системе MR. (a)Передающих (Tx), 24- или 32-канальных приемных (Rx) радиочастотных головных катухов, предназначенных для МРТ головного мозга при 7,0 T(b)Инструктируйте субъекта приблизиться к катушке головки RF и расположите головку субъекта над нижней RX-катушкой и под верхней RX-катушкой (левая панель). Далее переместите TX-часть ВЧ головной катушки над RX-катушкой (внизу справа). Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.

Figure 3
Рисунок 3. Регулировка хода (система Siemens). (a)Базовая регулировка частоты,(b)Регулировка напряжения передатчика,(c)Генерация карты B0 и 3D-шимминг. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.

Figure 4
Рисунок 4. Планирование последовательности MR на системах MR 7.0 T ОТ разных производителей. (a)Siemens,(b)Philips и(c)General Electric. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.

Figure 5
Рисунок 5. Планирование последовательности изображений 3D MP2RAGE Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.

Figure 6
Рисунок 6. Планирование последовательности изображений 3D SPACE-FLAIR Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.

Figure 7
Рисунок 7. Планирование последовательности изображений 2D FLASH-ME Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.

Figure 8
Рисунок 8. Планирование 3D-взвешенной последовательности изображений Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.

Figure 9
Рисунок 9. Планирование QSM-FC Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.

Figure 10
Рисунок 10. Планирование диффузионного взвешенного эхо-планарного последовательность визуализации Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.

Figure 11
Рисунок 11. Репрезентативные результаты МРТ головного мозга высокого разрешения пациента с RRMS Верхней панели слева направо: (a)сагиттальный вид 3D-инверсииT1w 3D восстановленной последовательности испорченного GRE (MPRAGE),(b)поперечные видыT1w 3D MPRAGE,(c)поперечные вид последовательности T2*w 2D FLASH с многоэхо-считыванием (FLASH-ME),(d)поперечные видыT2 w рекуперация инверсии с жидкостным ослаблением с использованием совершенства выборки с оптимизированными для применения контрастами с использованием различных эволюций угла сальто (SPACE-FLAIR),(e)поперечный вид количественного отображения восприимчивости с компенсацией потока (QSM-FC). Нижняя панель слева направо:(f)сагиттальный вид быстрой градиентной эхо-последовательности (MP2RAGE), подготовленной t1w 3D с намагниченной,(h)поперечный видT1w 3D MP2RAGE,(h)поперечный вид 3D-взвешенной визуализации восприимчивости (SWI) с использованием данных о величине и фазе полностью компенсированной потоком последовательности GE,(i)комбинированная карта фракционной анизотропии и карта направления эхо-планарной диффузионно-взвешенной последовательности визуализации (2D EPI), (j)поперечные изображения градиентного эхо-изображенияT2*w 2D с компенсацией потока (GRE-FC). Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.

Figure 12
Рисунок 12. Репрезентативные поражения РС белого вещества с признаком центральной вены (a и b)Поперечное представление последовательности T2* w 2D FLASH с мульти-эхо-считыванием (FLASH-ME) показывает высоко РС-специфический знак центральной венки (красная стрелка) в пределах примерных перивентрикулярных поражений,(c)правополушарное таламическое поражение(d)и теменно-юкстакортикальное поражение, обосновывая диагноз РС пациента. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.

Figure 13
Рисунок 13. Репрезентативный кортикальный РС поражения. (a) Сагиттальный вид быстрой градиентной эхо-последовательностиT1w 3D(MP2RAGE), подготовленной к намагниченной (MP2RAGE), очерчивает подпиальное коркальное поражение (красные головки стрелок) в теменной коре(b)с соответствующей гиперинтенцией в поперечном виде восстановления инверсииT2w жидкости (SPACE-FLAIR), что указывает на возникновение кортикальной патологии РС у пациента с рецидивирующе-ремиттирующим РС. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.

Figure 14
Рисунок 14. Репрезентативные структуры обода hypointense. (a) Поперечное представление последовательности T2* w 2D FLASH с многоэхо-считыванием (FLASH-ME) показывает яйцевидное перивентрикулярное поражение МС, а(b)поперечное представление 3D-взвешенной визуализации восприимчивости (SWI) очерчивает структуру гипоинтенсового обода вокруг поражения, предполагая, что макрофаги, нагруженные железом, присутствуют в качестве потенциального суррогата активности поражения РС. Пожалуйста, нажмите здесь, чтобы просмотреть увеличенную версию этого рисунка.

Металлические имплантаты (могут выйти из строя из-за магнитных полей или вызвать травму)
Электронные устройства, например, кардиостимуляторы, дефибрилляторы, инсулиновая помпа, нервные стимуляторы
Аневризма и гемостатические клипсы, протезирование клапанов сердца
Кохлеарные, отологические имплантаты
Устройства для инфузии лекарств
Электроды глубокой стимуляции мозга
Провода для электрокардиограммы свинцовой
Другие противопоказания (риск ожогов кожи, отеков или повреждений из-за воздействия магнитного поля)
Некоторые пластыри для лекарств
Металлические инородные тела, например, шрапнель или другие мельчайших металлические фрагменты в глазу
Немного татуировок и косметики (перманентный макияж)
Украшения для пирсинга
Беременность (возможно неблагоприятное биологическое воздействие магнитных полей)
Известная клаустрофобия

Таблица 1. Основные противопоказания при проведении МРТ-исследования. Наиболее распространенными противопоказаниями являются металлические имплантаты. Имплантаты становятся все более безопасными для МРТ (МРТ-условные), но остаются серьезной проблемой.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Протокол, представленный здесь, описывает серию последовательностей МРТ с различными контрастами, которые обычно используются при обследовании пациентов с РС при 7,0 Тл. Вместе с новыми технологическими разработками они обеспечивают основу для исследований более продвинутых приложений в метаболической или функциональной визуализации.

Помимо поражений головного мозга, поражения в спинном мозге часто поражают пациентов с РС, вызывая двигательную, сенсорную и вегетативную дисфункцию. Однако визуализация спинного мозга, особенно при 7,0 Тл, технически сложна113. Дальнейшие разработки вобласти параллельной передачи и параллельной визуализации оправданы для преодоления препятствий, окформированных профилей поля B1 114.

Целью этого протокола является распространение и синергизмическая связь технологических разработок и клинического применения в дисциплинарных областях. Помимо ожидаемых улучшений пространственного и временного разрешения, возможности изменения физических характеристик высших магнитных полей включают лучшие контрасты в методах115визуализации с взвешенной восприимчивостью (SWI) и фазово-контрастной визуализации, а также визуализацию X-ядер, таких как натрий116,117 и фтор118,119,120 для более глубокой оценки патологии, а также терапевтического мониторинга.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Нет никаких конкурирующих финансовых интересов, которые должны быть объявлены.

Acknowledgments

Этот проект (T.N.) получил финансирование частично от Европейского исследовательского совета (ERC) в рамках исследовательской и инновационной программы Европейского Союза Horizon 2020 в рамках грантового соглашения No 743077 (ThermalMR). Авторы хотели бы поблагодарить команды Берлинского сверхвысокого полевого центра (B.U.F.F.), Центра молекулярной медицины Макса Дельбрюка в Ассоциации Гельмгольца, Берлин, Германия; в Шведском национальном центре 7T, Центре биовизуализации Лундского университета, Лундском университете, Лунд, Швеция и в ECOTECH-COMPLEX, Университет Марии Кюри-Склодовской, Люблин, Польша для технической и другой помощи.

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

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

  1. Filippi, M., et al. Multiple sclerosis. Nature Reviews Disease Primers. 4 (1), 43 (2018).
  2. Krieger, S. C., Cook, K., De Nino, S., Fletcher, M. The topographical model of multiple sclerosis: A dynamic visualization of disease course. Neurology: Neuroimmunology & Neuroinflammation. 3 (5), 279 (2016).
  3. Kutzelnigg, A., et al. Cortical demyelination and diffuse white matter injury in multiple sclerosis. Brain. 128 (11), 2705-2712 (2005).
  4. Kuchling, J., Paul, F. Visualizing the Central Nervous System: Imaging Tools for Multiple Sclerosis and Neuromyelitis Optica Spectrum Disorders. Frontiers in Neurology. 11, 450 (2020).
  5. Lassmann, H. Multiple Sclerosis Pathology. Cold Spring Harbor Perspectives in Medicine. 8 (3), (2018).
  6. Miller, D. H., Chard, D. T., Ciccarelli, O. Clinically isolated syndromes. The Lancet Neurology. 11 (2), 157-169 (2012).
  7. van der Vuurst de Vries, R. M., et al. Application of the 2017 Revised McDonald Criteria for Multiple Sclerosis to Patients With a Typical Clinically Isolated Syndrome. JAMA Neurologyogy. 75 (11), 1392-1398 (2018).
  8. Thompson, A. J., et al. Diagnosis of multiple sclerosis: 2017 revisions of the McDonald criteria. The Lancet Neurology. 17 (2), 162-173 (2018).
  9. Filippi, M., Preziosa, P., Rocca, M. A. Multiple sclerosis. Handbook of Clinical Neurology. 135, 399-423 (2016).
  10. Rovira, A., de Stefano, N. MRI monitoring of spinal cord changes in patients with multiple sclerosis. Current Opinion in Neurology. 29 (4), 445-452 (2016).
  11. Filippi, M., et al. Assessment of lesions on magnetic resonance imaging in multiple sclerosis: practical guidelines. Brain. , (2019).
  12. Kuhle, J., et al. Conversion from clinically isolated syndrome to multiple sclerosis: a large multicentre study. Multiple Sclerosis Journal. 21 (8), 1013-1024 (2015).
  13. El-Khatib, A. H., et al. Gadolinium in human brain sections and colocalization with other elements. Neurology: Neuroimmunology & Neuroinflammation. 6 (1), 515 (2019).
  14. McDonald, R. J., et al. Intracranial Gadolinium Deposition after Contrast-enhanced MR Imaging. Radiology. 275 (3), 772-782 (2015).
  15. McDonald, R. J., et al. Gadolinium Deposition in Human Brain Tissues after Contrast-enhanced MR Imaging in Adult Patients without Intracranial Abnormalities. Radiology. 285 (2), 546-554 (2017).
  16. Schlemm, L., et al. Gadopentetate but not gadobutrol accumulates in the dentate nucleus of multiple sclerosis patients. Multiple Sclerosis. 23 (7), 963-972 (2017).
  17. Boyken, J., Niendorf, T., Flemming, B., Seeliger, E. Gadolinium Deposition in the Brain after Contrast-enhanced MRI: Are the Data Valid. Radiology. 288 (2), 630-632 (2018).
  18. Rovira, Àal, et al. MAGNIMS consensus guidelines on the use of MRI in multiple sclerosis-clinical implementation in the diagnostic process. Nature Reviews Neurology. 11, 471 (2015).
  19. Wattjes, M. P., et al. MAGNIMS consensus guidelines on the use of MRI in multiple sclerosis-establishing disease prognosis and monitoring patients. Nature Reviews Neurology. 11 (10), 597-606 (2015).
  20. Traboulsee, A., et al. Revised Recommendations of the Consortium of MS Centers Task Force for a Standardized MRI Protocol and Clinical Guidelines for the Diagnosis and Follow-Up of Multiple Sclerosis. American Journal of Neuroradiology. 37 (3), 394-401 (2016).
  21. Sąsiadek, M., et al. Recommendations of the Polish Medical Society of Radiology and the Polish Society of Neurology for the routinely used magnetic resonance imaging protocol in patients with multiple sclerosis. Polish Journal of Radiology. 85, 272-276 (2020).
  22. Maranzano, J., et al. Comparison of multiple sclerosis cortical lesion types detected by multicontrast 3T and 7T MRI. American Journal of Neuroradiology. 40 (7), 1162-1169 (2019).
  23. Arevalo, O., Riascos, R., Rabiei, P., Kamali, A., Nelson, F. Standardizing Magnetic Resonance Imaging Protocols, Requisitions, and Reports in Multiple Sclerosis: An Update for Radiologist Based on 2017 Magnetic Resonance Imaging in Multiple Sclerosis and 2018 Consortium of Multiple Sclerosis Centers Consensus Guidelines. Journal of Computer Assisted Tomography. 43 (1), 1-12 (2019).
  24. Schmierer, K., et al. Towards a standard MRI protocol for multiple sclerosis across the UK. The British Journal of Radiology. 92 (1101), 20180926 (2019).
  25. Pereira, D. J., et al. Consensus Recommendations of the Multiple Sclerosis Study Group and the Portuguese Neuroradiological Society for the Use of Magnetic Resonance Imaging in Multiple Sclerosis in Clinical Practice: Part 2. Acta Médica Portuguesa. 33 (1), 66-75 (2020).
  26. Zivadinov, R., Bakshi, R. Role of MRI in multiple sclerosis I: inflammation and lesions. Front Biosci. 9 (665), 28 (2004).
  27. Hemond, C. C., Bakshi, R. Magnetic resonance imaging in multiple sclerosis. Cold Spring Harbor Perspectives in Medicine. 8 (5), 028969 (2018).
  28. Thompson, A. J., et al. Diagnosis of multiple sclerosis: 2017 revisions of the McDonald criteria. The Lancet Neurology. 17 (2), 162-173 (2018).
  29. Neema, M., et al. T1-and T2-based MRI measures of diffuse gray matter and white matter damage in patients with multiple sclerosis. Journal of Neuroimaging. 17, 16-21 (2007).
  30. Shepherd, T. M., et al. New rapid, accurate T(2) quantification detects pathology in normal-appearing brain regions of relapsing-remitting MS patients. NeuroImage. Clinical. 14 (2), 363-370 (2017).
  31. Tallantyre, E. C., et al. A comparison of 3T and 7T in the detection of small parenchymal veins within MS lesions. Investigative Radiology. 44 (9), 491-494 (2009).
  32. Geraldes, R., et al. The current role of MRI in differentiating multiple sclerosis from its imaging mimics. Nature Reviews Neurology. 14 (4), 199 (2018).
  33. Sinnecker, T., et al. Evaluation of the Central Vein Sign as a Diagnostic Imaging Biomarker in Multiple Sclerosis. JAMA Neurology. 76 (12), 1446-1456 (2019).
  34. Bagnato, F., et al. Untangling the R2* contrast in multiple sclerosis: a combined MRI-histology study at 7.0 Tesla. Public Library of Science one. 13 (3), (2018).
  35. Walsh, A. J., et al. Multiple sclerosis: validation of MR imaging for quantification and detection of iron. Radiology. 267 (2), 531-542 (2013).
  36. Bozin, I., et al. Magnetic resonance phase alterations in multiple sclerosis patients with short and long disease duration. Public Library of Science one. 10 (7), 0128386 (2015).
  37. Ropele, S., et al. Determinants of iron accumulation in deep grey matter of multiple sclerosis patients. Multiple Sclerosis Journal. 20 (13), 1692-1698 (2014).
  38. Walsh, A. J., et al. Longitudinal MR imaging of iron in multiple sclerosis: an imaging marker of disease. Radiology. 270 (1), 186-196 (2014).
  39. Blazejewska, A. I., et al. Increase in the iron content of the substantia nigra and red nucleus in multiple sclerosis and clinically isolated syndrome: a 7 Tesla MRI study. Journal of Magnetic Resonance Imaging. 41 (4), 1065-1070 (2015).
  40. Bonnier, G., et al. Advanced MRI unravels the nature of tissue alterations in early multiple sclerosis. Annals of Clinical and Translational Neurology. 1 (6), 423-432 (2014).
  41. Niendorf, T., Barth, M., Kober, F., Trattnig, S. From ultrahigh to extreme field magnetic resonance: where physics, biology and medicine meet. MAGMA. 29 (3), 309-311 (2016).
  42. Sinnecker, T., et al. Ultrahigh field MRI in clinical neuroimmunology: a potential contribution to improved diagnostics and personalised disease management. EPMA. 6 (1), 16 (2015).
  43. Vaughan, J. T., et al. 7T vs. 4T: RF power, homogeneity, and signal-to-noise comparison in head images. Magnetic Resonance in Medicine. 46 (1), 24-30 (2001).
  44. Padormo, F., Beqiri, A., Hajnal, J. V., Malik, S. J. Parallel transmission for ultrahigh-field imaging. NMR in Biomedicine. 29 (9), 1145-1161 (2016).
  45. Bruschi, N., Boffa, G., Inglese, M. Ultra-high-field 7-T MRI in multiple sclerosis and other demyelinating diseases: from pathology to clinical practice. European Radiology Experimental. 4 (1), 59 (2020).
  46. Sati, P., et al. The central vein sign and its clinical evaluation for the diagnosis of multiple sclerosis: a consensus statement from the North American Imaging in Multiple Sclerosis Cooperative. Nature Reviews Neurology. 12 (12), 714-722 (2016).
  47. Tan, I. L., et al. MR venography of multiple sclerosis. American Journal of Neuroradiology. 21 (6), 1039-1042 (2000).
  48. Maggi, P., et al. The formation of inflammatory demyelinated lesions in cerebral white matter. Annals of Neurology. 76 (4), 594-608 (2014).
  49. Tallantyre, E. C., et al. A comparison of 3T and 7T in the detection of small parenchymal veins within MS lesions. Investigative Radiology. 44 (9), 491-494 (2009).
  50. Filippi, M., et al. Assessment of lesions on magnetic resonance imaging in multiple sclerosis: practical guidelines. Brain. 142 (7), 1858-1875 (2019).
  51. Muller, K., et al. Detailing intra-lesional venous lumen shrinking in multiple sclerosis investigated by sFLAIR MRI at 7-T. Journal of Neurology. , (2014).
  52. Sinnecker, T., et al. Periventricular venous density in multiple sclerosis is inversely associated with T2 lesion count: a 7 Tesla MRI study. Multiple Sclerosis. 19 (3), 316-325 (2013).
  53. Wuerfel, J., et al. Lesion morphology at 7 Tesla MRI differentiates Susac syndrome from multiple sclerosis. Multiple Sclerosis. 18 (11), 1592-1599 (2012).
  54. Sinnecker, T., et al. Distinct lesion morphology at 7-T MRI differentiates neuromyelitis optica from multiple sclerosis. Neurology. 79 (7), 708-714 (2012).
  55. Kuchling, J., et al. Identical lesion morphology in primary progressive and relapsing-remitting MS--an ultrahigh field MRI study. Multiple Sclerosis. 20 (14), 1866-1871 (2014).
  56. Sinnecker, T., et al. Multiple sclerosis lesions and irreversible brain tissue damage: a comparative ultrahigh-field strength magnetic resonance imaging study. Archives of Neurology. 69 (6), 739-745 (2012).
  57. Behrens, J. R., et al. 7 Tesla MRI of Balo's concentric sclerosis versus multiple sclerosis lesions. Annals of Clinical and Translational Neurology. 5 (8), 900-912 (2018).
  58. Blaabjerg, M., et al. Widespread inflammation in CLIPPERS syndrome indicated by autopsy and ultra-high-field 7T MRI. Neurology: Neuroimmunology & Neuroinflammation. 3 (3), 226 (2016).
  59. Noureddine, Y., et al. Experience with magnetic resonance imaging of human subjects with passive implants and tattoos at 7 T: a retrospective study. Magnetic Resonance Materials in Physics, Biology and Medicine. 28 (6), 577-590 (2015).
  60. Kraff, O., Quick, H. H. 7T: Physics, safety, and potential clinical applications. Journal of Magnetic Resonance Imaging. 46 (6), 1573-1589 (2017).
  61. Hoff, M. N., et al. Safety Considerations of 7-T MRI in Clinical Practice. Radiology. 292 (3), 509-518 (2019).
  62. Kraff, O., Quick, H. H. Sicherheit von Implantaten im Hochfeld- und Ultrahochfeld-MRT. Der Radiologe. 59 (10), 898-905 (2019).
  63. Fagan, A. J., et al. 7T MR Safety. Journal of Magnetic Resonance Imaging. , (2020).
  64. Technologists. MR Safety Guidance, Documents and Links: MR Safety Strategies to Help You Stay Current with MR Safety Standards. , Available from: https://www.ismrm.org/mr-safety-links/mr-safety-resources-page/ (2020).
  65. Versluis, M. J., et al. Subject tolerance of 7 T MRI examinations. Journal of Magnetic Resonance Imaging. 38 (3), 722-725 (2013).
  66. Theysohn, J. M., et al. Subjective acceptance of 7 Tesla MRI for human imaging. Magnetic Resonance Materials in Physics, Biology and Medicine. 21 (1-2), 63 (2008).
  67. Klix, S., et al. On the Subjective Acceptance during Cardiovascular Magnetic Resonance Imaging at 7.0 Tesla. PLoS One. 10 (1), 0117095 (2015).
  68. Rauschenberg, J., et al. Multicenter study of subjective acceptance during magnetic resonance imaging at 7 and 9.4 T. Investigative Radiology. 49 (5), 249-259 (2014).
  69. Zurawski, J., Lassmann, H., Bakshi, R. Use of Magnetic Resonance Imaging to Visualize Leptomeningeal Inflammation in Patients With Multiple Sclerosis: A Review. JAMA Neurologyogy. 74 (1), 100-109 (2017).
  70. Radue, E. -W., et al. Correlation between brain volume loss and clinical and MRI outcomes in multiple sclerosis. Neurology. 84 (8), 784-793 (2015).
  71. Filippi, M., et al. A high-resolution three-dimensional T1-weighted gradient echo sequence improves the detection of disease activity in multiple sclerosis. Annals of Neurology. 40 (6), 901-907 (1996).
  72. Mugler, J. P., Brookeman, J. R. Three-dimensional magnetization-prepared rapid gradient-echo imaging (3D MP RAGE). Magnetic Resonance in Medicine. 15 (1), 152-157 (1990).
  73. Lindig, T., et al. Evaluation of multimodal segmentation based on 3D T1-, T2- and FLAIR-weighted images - the difficulty of choosing. NeuroImage. 170, 210-221 (2018).
  74. Nelson, F., Poonawalla, A., Hou, P., Wolinsky, J. S., Narayana, P. A. 3D MPRAGE improves classification of cortical lesions in multiple sclerosis. Multiple sclerosis. 14 (9), Houndmills, Basingstoke, England. 1214-1219 (2008).
  75. Marques, J. P., et al. MP2RAGE, a self bias-field corrected sequence for improved segmentation and T1-mapping at high field. NeuroImage. 49 (2), 1271-1281 (2010).
  76. Kober, T., et al. MP2RAGE Multiple Sclerosis Magnetic Resonance Imaging at 3 T. Investigative Radiology. 47 (6), 346-352 (2012).
  77. Beck, E. S., et al. Improved Visualization of Cortical Lesions in Multiple Sclerosis Using 7T MP2RAGE. American Journal of Neuroradiology. 39 (3), 459-466 (2018).
  78. Bø, L., Vedeler, C. A., Nyland, H. I., Trapp, B. D., Mørk, S. J. Subpial Demyelination in the Cerebral Cortex of Multiple Sclerosis Patients. Journal of Neuropathology, Experimental Neurology. 62 (7), 723-732 (2003).
  79. Kilsdonk, I. D., et al. Increased cortical grey matter lesion detection in multiple sclerosis with 7 T MRI: a post-mortem verification study. Brain. 139 (5), 1472-1481 (2016).
  80. Absinta, M., et al. Gadolinium-based MRI characterization of leptomeningeal inflammation in multiple sclerosis. Neurology. 85 (1), 18-28 (2015).
  81. Titelbaum, D. S., et al. Leptomeningeal Enhancement on 3D-FLAIR MRI in Multiple Sclerosis: Systematic Observations in Clinical Practice. Journal of Neuroimaging. 30 (6), 917-929 (2020).
  82. Schmidt, P., et al. Automated segmentation of changes in FLAIR-hyperintense white matter lesions in multiple sclerosis on serial magnetic resonance imaging. NeuroImage: Clinical. 23, 101849 (2019).
  83. Coulette, S., et al. Diagnosis and Prediction of Relapses in Susac Syndrome: A New Use for MR Postcontrast FLAIR Leptomeningeal Enhancement. American Journal of Neuroradiology. 40 (7), 1184-1190 (2019).
  84. Cohen-Adad, J., et al. T2* mapping and B0 orientation-dependence at 7T reveal cyto- and myeloarchitecture organization of the human cortex. NeuroImage. 60 (2), 1006-1014 (2012).
  85. Louapre, C., et al. The association between intra- and juxta-cortical pathology and cognitive impairment in multiple sclerosis by quantitative T2* mapping at 7T MRI. NeuroImage: Clinical. 12, 879-886 (2016).
  86. Liu, S., et al. Susceptibility-weighted imaging: current status and future directions. NMR in Biomedicine. 30 (4), 3552 (2017).
  87. Haacke, E. M., Xu, Y., Cheng, Y. C., Reichenbach, J. R. Susceptibility weighted imaging (SWI). Magnetic Resonance in Medicine. 52 (3), 612-618 (2004).
  88. Haacke, E. M., et al. Characterizing iron deposition in multiple sclerosis lesions using susceptibility weighted imaging. Journal of Magnetic Resonance Imaging. 29 (3), 537-544 (2009).
  89. Pitt, D., et al. Imaging Cortical Lesions in Multiple Sclerosis With Ultra-High-Field Magnetic Resonance Imaging. Archives of Neurology. 67 (7), 812-818 (2010).
  90. Li, X., et al. Magnetic susceptibility contrast variations in multiple sclerosis lesions. Journal of Magnetic Resonance Imaging. 43 (2), 463-473 (2016).
  91. Dal-Bianco, A., et al. Slow expansion of multiple sclerosis iron rim lesions: pathology and 7 T magnetic resonance imaging. Acta Neuropathologica. 133 (1), 25-42 (2017).
  92. Sati, P. Diagnosis of multiple sclerosis through the lens of ultra-high-field MRI. Journal of Magnetic Resonance. 291, 101-109 (2018).
  93. Griswold, M. A., et al. Generalized autocalibrating partially parallel acquisitions (GRAPPA). Magnetic Resonance in Medicine. 47 (6), 1202-1210 (2002).
  94. Hammond, K. E., et al. Development of a robust method for generating 7.0 T multichannel phase images of the brain with application to normal volunteers and patients with neurological diseases. NeuroImage. 39 (4), 1682-1692 (2008).
  95. Haacke, E. M., et al. Quantitative susceptibility mapping: current status and future directions. Magnetic Resonance Imaging. 33 (1), 1-25 (2015).
  96. Langkammer, C., et al. Quantitative susceptibility mapping in multiple sclerosis. Radiology. 267 (2), 551-559 (2013).
  97. Eskreis-Winkler, S., et al. Multiple sclerosis lesion geometry in quantitative susceptibility mapping (QSM) and phase imaging. Journal of Magnetic Resonance Imaging. 42 (1), 224-229 (2015).
  98. Chawla, S., et al. Longitudinal study of multiple sclerosis lesions using ultra-high field (7T) multiparametric MR imaging. PLOS ONE. 13 (9), 0202918 (2018).
  99. Kolasinski, J., et al. A combined post-mortem magnetic resonance imaging and quantitative histological study of multiple sclerosis pathology. Brain. 135 (10), 2938-2951 (2012).
  100. De Santis, S., et al. Evidence of early microstructural white matter abnormalities in multiple sclerosis from multi-shell diffusion MRI. NeuroImage: Clinical. 22, 101699 (2019).
  101. Filippi, M., et al. Microstructural magnetic resonance imaging of cortical lesions in multiple sclerosis. Multiple Sclerosis. 19 (4), 418-426 (2013).
  102. Granberg, T., et al. In vivo characterization of cortical and white matter neuroaxonal pathology in early multiple sclerosis. Brain: a Journal of Neurology. 140 (11), 2912-2926 (2017).
  103. Holland, D., Kuperman, J. M., Dale, A. M. Efficient correction of inhomogeneous static magnetic field-induced distortion in Echo Planar Imaging. NeuroImage. 50 (1), 175-183 (2010).
  104. In, M. -H., Posnansky, O., Beall, E. B., Lowe, M. J., Speck, O. Distortion correction in EPI using an extended PSF method with a reversed phase gradient approach. PloS one. 10 (2), 0116320 (2015).
  105. Van de Moortele, P. F., et al. B(1) destructive interferences and spatial phase patterns at 7 T with a head transceiver array coil. Magnetic Resonance in Medicine. 54 (6), 1503-1518 (2005).
  106. Collins, C. M., Liu, W., Schreiber, W., Yang, Q. X., Smith, M. B. Central brightening due to constructive interference with, without, and despite dielectric resonance. Journal of Magnetic Resonance Imaging. 21 (2), 192-196 (2005).
  107. Yang, Q. X., et al. Manipulation of image intensity distribution at 7.0 T: passive RF shimming and focusing with dielectric materials. Journal of Magnetic Resonance Imaging. 24 (1), 197-202 (2006).
  108. Teeuwisse, W. M., Brink, W. M., Webb, A. G. Quantitative assessment of the effects of high-permittivity pads in 7 Tesla MRI of the brain. Magnetic Resonance in Medicine. 67 (5), 1285-1293 (2012).
  109. van Gemert, J., Brink, W., Webb, A., Remis, R. High-permittivity pad design tool for 7T neuroimaging and 3T body imaging. Magnetic Resonance in Medicine. 81 (5), 3370-3378 (2019).
  110. Vaidya, M. V., et al. Improved detection of fMRI activation in the cerebellum at 7T with dielectric pads extending the imaging region of a commercial head coil. Journal of Magnetic Resonance Imaging. 48 (2), 431-440 (2018).
  111. Brink, W. M., vander Jagt, A. M., Versluis, M. J., Verbist, B. M., Webb, A. G. High permittivity dielectric pads improve high spatial resolution magnetic resonance imaging of the inner ear at 7 T. Investigative Radiology. 49 (5), 271-277 (2014).
  112. Lundkvist, M., et al. Characterization of anti-natalizumab antibodies in multiple sclerosis patients. Multiple Sclerosis. 19 (6), 757-764 (2013).
  113. Moccia, M., et al. Advances in spinal cord imaging in multiple sclerosis. Therapeutic Advances in Neurological Disorders. 12, 1756286419840593 (2019).
  114. Zhao, W., et al. Nineteen-channel receive array and four-channel transmit array coil for cervical spinal cord imaging at 7T. Magnetic Resonance in Medicine. 72 (1), 291-300 (2014).
  115. Sinnecker, T., et al. MRI phase changes in multiple sclerosis vs neuromyelitis optica lesions at 7T. Neurology: Neuroimmunology & Neuroinflammation. 3 (4), 259 (2016).
  116. Wenz, D., et al. Millimeter spatial resolution in vivo sodium MRI of the human eye at 7 T using a dedicated radiofrequency transceiver array. Magnetic Resonance in Medicine. 80 (2), 672-684 (2018).
  117. Huhn, K., Engelhorn, T., Linker, R. A., Nagel, A. M. Potential of Sodium MRI as a Biomarker for Neurodegeneration and Neuroinflammation in Multiple Sclerosis. Frontiers in Neurology. 10 (84), (2019).
  118. Bolo, N. R., et al. Brain Pharmacokinetics and Tissue Distribution In Vivo of Fluvoxamine and Fluoxetine by Fluorine Magnetic Resonance Spectroscopy. Neuropsychopharmacology. 23 (4), 428-438 (2000).
  119. Ji, Y., et al. Eight-channel transceiver RF coil array tailored for 1H/19F MR of the human knee and fluorinated drugs at 7.0 T. NMR in Biomedicine. 28 (6), 726-737 (2015).
  120. Starke, L., Pohlmann, A., Prinz, C., Niendorf, T., Waiczies, S. Performance of compressed sensing for fluorine-19 magnetic resonance imaging at low signal-to-noise ratio conditions. Magnetic Resonance in Medicine. , 1-17 (2019).

Tags

Медицина выпуск 168
Магнитно-резонансная томография рассеянного склероза при 7,0 Тесла
Play Video
PDF DOI DOWNLOAD MATERIALS LIST

Cite this Article

Waiczies, S., Els, A., Kuchling, J., … More

Waiczies, S., Els, A., Kuchling, J., Markenroth Bloch, K., Pankowska, A., Waiczies, H., Herrmann, C., Chien, C., Finke, C., Paul, F., Niendorf, T. Magnetic Resonance Imaging of Multiple Sclerosis at 7.0 Tesla. J. Vis. Exp. (168), e62142, doi:10.3791/62142 (2021).

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