Waiting
Login processing...

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

Medicine

7.0 Tesla'da Multipl Sklerozun Manyetik Rezonans Görüntülemesi

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

Burada, 7.0 Tesla'da multipl skleroz (MS) hasta beyinlerinin manyetik rezonans (MR) görüntülerini elde etmek için bir protokol sunuyoruz. Protokol, radyo frekans bobinleri, MS hastalarıyla standartlaştırılmış görüşme prosedürleri, MR tarayıcısında konu konumlandırması ve MR veri toplama dahil olmak üzere kurulumun hazırlanmasını içerir.

Abstract

Bu makalenin genel amacı multipl skleroz (MS) hastalarında 7.0 Tesla'da beynin son teknoloji ultra yüksek alan (UHF) manyetik rezonans (MR) protokolünü göstermektir. MS, beyaz ve gri madde lezyonları ile karakterize kronik inflamatuar, demyelineratif, nörodejeneratif bir hastalıktır. 1.5 T ve 3 T'de MRI kullanılarak mekansal ve zamansal olarak yayılan T2-hiperintense lezyonlarının tespiti, 2017 McDonald kriterlerinin mevcut sürümüne dayanarak MS'in doğru tanısını belirlemek için klinik uygulamada çok önemli bir tanı aracını temsil eder. Bununla birlikte, MS lezyonlarının diğer kökenlerden beyin beyazı madde lezyonlarından farklılaşması, bazen daha düşük manyetik alan güçlerinde morfolojiye benzemeleri nedeniyle zor olabilir (tipik olarak 3 T). Ultra yüksek alan MR 'ı (UHF-MR), ince lezyonların daha doğru ve kesin tanıları için üstün görüntülemenin anahtarı olan sinyal-gürültü oranının artmasından ve gelişmiş mekansal çözünürlükten yararlanır. Bu nedenle, 7.0 T'deki MRG, MS'e özgü nörogörüntürleştirici belirteçler (örneğin, merkezi damar işareti, hypointense jant yapıları ve MS gri madde lezyonlarının farklılaşması) sağlayarak MS ayırıcı tanının zorluklarının üstesinden gelmek için cesaret verici sonuçlar göstermiştir. Bu belirteçler ve diğerleri T 1 ve T2 (T2 *, faz, difüzyon) dışındaki diğer MR kontrastları ile tanımlanabilir ve MS lezyonlarının nöromiyelit optik ve Susac sendromu gibi diğer nöroinflamatuar durumlarda meydana gelenlerden farklılaşmasını önemli ölçüde iyileştirebilir. Bu yazıda MS hastalarında serebral beyaz ve gri madde lezyonlarını 7.0 T'de farklı MR alma yöntemleri kullanarak incelemek için mevcut teknik yaklaşımımızı açıklıyoruz. Güncel protokol, UHF-MR için özelleştirilmiş radyo frekanslı bobinler, standart tarama, MS hastalarıyla güvenlik ve görüşme prosedürleri, MR tarayıcısında hasta konumlandırması ve MS'i incelemek için özel beyin taramalarının alınması dahil olmak üzere MR kurulumunun hazırlanmasını içerir.

Introduction

Multipl skleroz (MS), genç erişkinlerde belirgin nörolojik sakatlığa neden olan ve uzun süreli sakatlığa yol açan merkezi sinir sisteminin (CNS) en sık görülen kronik inflamatuar ve demyeliner hastalığıdır1,2. MS'in patolojik ayırt edici özelliği, beynin gri ve beyaz maddesinde meydana gelen demiyelinerasyon lezyonlarının birikmesi ve ayrıca normal görünen beyaz maddede bile tüm beyinde yaygınlaşan nörodejenerasyon birikimidir (NAWM)3,4. MS patolojisi, iltihabın hastalığın tüm aşamalarında, hatta hastalığın ilerleyici aşamalarında bile doku yaralanmasını tetiklediğini göstermektedir5. MS'in ilk klinik bulgularına genellikle nörolojik açıkların geri dönüşümlü atakları eşlik eder ve sadece MS6,7'yidüşündürücü olduğunda klinik olarak izole edilmiş bir sendrom (BDT) olarak adlandırılır. Net bir BDT'nin yokluğunda, MS tanısı koymada dikkatli olunmalıdır: tanı takip edilerek doğrulanmalı ve uzun süreli hastalık değiştiren tedavilerin başlatılması ertelenmeli, ek kanıt beklenmelidir8.

Manyetik rezonans görüntüleme (MRG), MS tanısı koymada ve hastalığın ilerlemesini izlemede vazgeçilmez bir araçtır9,10,11. 1.5 T ve 3 T manyetik alan güçlerinde MRI şu anda klinik uygulamada spin-spin gevşeme süresi ağırlıklı (T2)hiperintense lezyonlarını tespit etmek ve 2017 McDonald kriterlerinin mevcut sürümüne dayanarak MS'in doğru tanısını belirlemek için çok önemli bir tanı aracını temsil etmektedir8. MS için tanı kriterleri, lezyonların uzay ve zamanda yayılmasını gösterme ve alternatif tanıları dışlama ihtiyacını vurgulamaktadır8,12. Kontrast gelişmiş MRG akut hastalık ve akut inflamasyon değerlendirmek için tek yöntemdir8ancak potansiyel uzun süreli gadolinyum beyin birikimi ile ilgili artan endişeler potansiyel olarak kontrast uygulamasını önemli bir tanı aracı olarak kısıtlayabilir13,14,17. Ek olarak, MS lezyonlarının diğer kökenlerden beyin beyazı madde lezyonlarından farklılaşması, bazen daha düşük manyetik alan güçlerindeki morfolojiye benzemeleri nedeniyle zor olabilir.

MRI kesinlikle MS hastaları için en iyi tanı aracı olmakla birlikte, MR muayeneleri ve protokolleri MS hastalarının tanı, prognoz ve takibi için Avrupa18,19'da MS grubunda (MAGNIMS) manyetik rezonans görüntüleme veya Kuzey Amerika'da Multipl Skleroz Merkezleri Konsorsiyumu (CMSC)20 kılavuzunu izlemelidir. Farklı hastane ve ülkelerdeki en son yönergelere uygun standartlaştırılmış kalite kontrol çalışmaları da çok önemlidir21.

MS tanı ve hastalık ilerleme izleme için özel olarak uyarlanmış MRI protokolleri, boyuna gevşeme süresi T1,spin-spin gevşeme süresi T2, etkili spin-spin gevşeme süresi T 2 * ve difüzyon ağırlıklı görüntüleme (DWI)22ile yönetilen kontrast dahil olmak üzere birden fazla MRI kontrastını içerir. Uyum girişimleri, MS'teki MRI'ın klinik çeviriyi ve23, 24, 25sitelerinde verilerin karşılaştırılmasını kolaylaştıran standartlaştırılmış protokollere doğru ilerlemesi için konsensüs raporlarısağlamıştır. T2ağırlıklı görüntüleme, hiperintense görünümü ile karakterize olan beyaz madde (WM) lezyonlarının tanımlanması için klinik uygulamada iyi kurulmuş ve sıklıkla kullanılmaktadır26,27. MS28için önemli bir tanı kriteri olmakla birlikte, WM lezyon yükü, lezyon şiddeti için özgüllük eksikliği ve alttaki patofizyoloji26 , 27,29nedeniyle klinik engellilikle sadece zayıf bir şekilde ilişkilidir. Bu gözlem, enine gevşeme süresi T2 30'unparametrik haritalandırılmasına yönelik keşifleri tetiklemiştir. T2*ağırlıklı görüntüleme MS görüntülemede giderek daha önemli hale gelmiştir. T2* ağırlıklı MRG'deki merkezi damar işareti MS lezyonları 27,31 ,32,33için spesifik bir görüntüleme belirteci olarak kabuledilir. T2* demir birikimine duyarlıdır34,35, hastalık süresi, aktivitesi ve şiddeti ile ilgili olabilir36,37,38. T2* ayrıca küçük açıkları ve erken MS'li hastalarda beyin dokusu değişikliklerini yansıttığı bildirilmiştir ve bu nedenle ms gelişimini değerlendirmek için bir araç haline gelebilir zaten erken bir aşamada39,40.

MRI teknolojisindeki iyileştirmeler, MS hastalarının CNS's'slerindeki değişiklikleri daha iyi belirlemeyi ve klinisyenlere MS tanısının doğruluğunu ve hızını artırmak için daha iyi bir kılavuz sunmayı vaat eder11. Ultra yüksek alan (UHF, B0≥7.0 T) MRG, daha doğru ve kesin tanılar için üstün görüntülemenin anahtarı olan gelişmiş mekansal veya zamansal çözünürlüklere yatırılabilen sinyal-gürültü oranındaki (SNR) artıştan yararlanır41,42. Ultra yüksek manyetik alanlarda kullanılan1H radyo frekansının olumsuz bir özelliği olan iletim alanı (B 1+) inhomogeneities43, B1+ homojenliği artıran ve böylece beynin düzgün kapsamasını kolaylaştıran paralel iletim (pTx) RF bobinleri ve RF darbe tasarım yaklaşımları kullanılarak çok kanallı iletimden yararlanacaktır44.

7.0 T MRG'nin ortaya çıkmasıyla, lezyon tespitinin artan duyarlılığı ve özgüllüğü, merkezi damar işareti tanımlaması, leptömeningeal geliştirme ve hatta metabolik değişikliklerle ilgili olarak MS gibi demiyelinizan hastalıklar hakkında daha fazla fikir edindik45. MS lezyonları uzun zamandır histopatolojik çalışmalardan damarlar ve venüles etrafında oluştuğu gösterilmiştir46. Lezyonların perivenöz dağılımı (merkezi ven işareti) T2* ağırlıklı MRI46,47,48 at 3.0 T veya 1.5 T ile tanımlanabilir, ancak en iyi 7.0 T49,50 , 51,52'deUHF-MR ile tanımlanabilir. Merkezi damar işareti dışında, 7.0 T'deki UHF-MRG, hypointense jant yapıları ve MS gri madde lezyonlarının farklılaşması gibi MS'e özgü belirteçleri geliştirdi veya ortaya çıkardı53,54,55,56. Uhf-MRI ile bu belirteçlerin daha iyi tanımlanması, MS lezyonlarının Susac sendromu53 ve nöromiyelit optica54gibi diğer nöroinflamatuar durumlarda meydana gelenlerden ayırt edilmesindeki bazı zorlukların üstesinden gelmeyi vaat ederken, Baló'nun eşmerkezli sklerozu57,58gibi MS'in diğer koşullarında veya varyantlarında yaygın patogenetik mekanizmaları tanımlamayı vaat eder.

MS lezyonlarının tespiti ve farklılaşması için UHF-MRG'nin zorluklarını ve fırsatlarını fark eden bu makalede, MS hastalarında serebral beyaz ve gri madde lezyonlarını farklı görüntüleme teknikleri kullanarak 7.0 T'de incelemek için mevcut teknik yaklaşımımız açıklanmaktadır. Güncel protokol, UHF-MR'a özel radyofrekans (RF) bobinleri, MS hastalarıyla standart tarama, güvenlik ve görüşme prosedürleri, MR tarayıcısında hasta konumlandırması ve MS'e adanmış beyin taramalarının alınması dahil olmak üzere MR kurulumunun hazırlanmasını içerir. Makale, teknoloji geliştirme ve klinik uygulamayı disiplin etki alanlarına sinerjik olarak bağlamak amacıyla, görüntüleme uzmanlarına, temel araştırmacılara, klinik bilimcilere, çeviri araştırmacılarına ve teknoloji uzmanlarına, kursiyerlerden ileri düzey kullanıcılara ve uygulama uzmanlarına kadar her düzeyde deneyim ve uzmanlığa sahip MS hastalarında UHF-MRI alanına rehberlik etmeyi amaçlamıştır.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Protocol

Bu protokol, Charité - Universitätsmedizin Berlin etik komitesi (onay numarası: EA1/222/17, 2018/01/08) ve Charité - Universitätsmedizin Berlin Veri Koruma Bölümü ve Kurumsal Yönetim tarafından onaylanan çalışmalar içindir. Çalışmaya dahil edilmeden önce tüm konulardan bilgilendirilmiş onay alınmıştır.

1. Konular

NOT: MS hastalarının işe alımı genellikle MR araştırmalarından birkaç hafta öncesine kadar birkaç gün içinde 7.0 T'de gerçekleşir.

  1. Ms hastalarını, dahil etme kriterleri (nöroimmünolojik soruya bağlı olarak) ve dışlama kriterleri (örneğin insülin pompaları veya kalp pilleri veya hamilelik gibi implante edilebilir tıbbi cihazlar dahil) temelinde poliklinikten nörologlar tarafından işe alın.
  2. Ayaktan ziyaret sırasında MS hastalarına 7.0 T'deki MR soruşturmasının kısa bir özetini ve 7.0 T MR muayenesi ile ilgili güvenlik önlemlerinin açıklamasını verin.
    1. Özellikle 7.0 T'de ihtiyati önlemler alınmalı ve kontrendikasyonların bir listesi (örneğin, Tablo 1)herkes için hazır bulundurulmalı, özellikle güvenilir literatür kaynaklarından59, 60 , 61,62,63 gibi çok çeşitli implantlarla güvenlik konuları ve karar verme süreçleri hakkında yeni içgörüler hakkında iyi bilgilendirilmelidir. . Uluslararası Tıpta Manyetik Rezonans Derneği (ISMRM) ve MR Radyograflar, Teknoloji Uzmanları Derneği (SMRT), implantlar ve cihazlar için MR güvenlik stratejileri ve standartları hakkında güvenlik rehberliği sağlar 64.
    2. Sağlık, güvenlik görevlisi ve sağlık personeli ile birlikte, mevcut olası tehlikeler, önlemler ve çözümler hakkında iyi bilgi sahibi olun. Muayene için kullanılan lokal RF bobininin tipi, implantın konumu ve tipinin yanı sıra önemli bir faktördür59.
    3. İmplant, cihaz veya dövmeli deneklerde yerel etik hususlar63'e uygun bir risk/fayda değerlendirmesi yapın ve kısıtlamalar çok muhafazakar olduğunda kaybedilen kazanımları göz önünde bulundurun.
  3. Deneklere MR araştırmalarından bir hafta önce 7.0 T MR tarayıcısında muayene için randevu verin. Hareketlilik sorunu olan veya bundan daha önce başka bir şehirden gelen hastalarla iletişime geçin. Randevu tahsisine paralel olarak, konulara elektronik posta yoluyla önemli bilgiler verin: bu, bilgilendirilmiş onay belgelerini ve formlarını ve kontrendikasyonların bir listesini içeren güvenlik bilgilerini içerir (Tablo 1). Bu, 1.9 ile 1.14 arasında ele alınan tartışmaya hazırlık görevi görür.
  4. Konuyu UHF-MR binasına veya birimine kabul ettikten ve tanımlamayı onayladıktan sonra, UHF manyetik alanlarıyla ilgili potansiyel tehlikeler hakkındaki farkındalıklarını değerlendirin. Pasif olarak implantların yapılması ve implante edilebilir tıbbi cihazlar (örneğin, kalp pilleri ve insülin pompaları) için özellikle dikkat gereklidir.
  5. Her bir konunun, genel halk için statik manyetik alana maruz kalmanın 'güvenli' seviyesi olarak kabul edilen 5 Gauss (0,5 mT) bölgesine girmek için güvenlik gereksinimleriyle ilgili olarak doğrulayıcı bir form doldurmasını talep edin. MR tarayıcısının ana mıknatısının çevresi etrafındaki bu güvenlik bölgesi, başıboş manyetik alanın 5 Gauss'a eşdeğer olduğu mesafe ile belirtilir. 5 Gauss hattı genellikle zeminde vurgulanır. Bizim durumumuzda pasif korumalı 7.0 T MR tarayıcının manyetik başıboş alanının uzun menzili nedeniyle, 5 Gauss hattı yerine güvenlik bölgesini belirtmek için binanın dış duvarlarını kullanın.
    NOT: Bu kaydın yapıldığı dönemde, dünya 2020 koronavirüs pandemisine maruz kalıyordu ve her konunun 1,5 m mesafe kuralını, ağız ve burun korumasını ve el dezenfeksiyonlarını içeren ilgili kurallara uyması gerekiyordu.
  6. Değerli eşyalarını güvenli bir şekilde yığabilecekleri MR binasının girişine yakın dolapların mevcudiyeti hakkında deneklere bilgi ver. Deneklere, bazı kişisel eşyalarının (mekanik saatler, manyetik çizgili banka kartları) potansiyel bir güvenlik tehlikesi oluşturduğunu ve/veya belirli bir süre sonra mıknatıslara yaklaştığında zarar görebileceğini bildirin.
  7. Konunun hekim, nörolog veya çalışma hemşiresi tarafından inceleneceğini hazırlık odasına kadar eşlik edin.
  8. Sağlık durumu ve ilaç alımı ile ilgili sorgu. Servis talebi rapor formundaki (CRF) belge.
  9. Tüm araştırma önlemlerinden önce, potansiyel MRI kontrendikasyonları (hamilelik, potansiyel yabancı cisimlerle yapılan tüm potansiyel önceki ameliyatlar, metalik nesnelerle önceki yaralanmalar, piercingler, dövmeler, işitme cihazları, klostrofobi, kas-iskelet sistemi problemleri, diş implantları, kalp pili ve insülin pompaları gibi tıbbi cihazlar dahil olmak üzere pasif veya aktif olarak implantların yürütülmesi) hakkında sorgula.
  10. Çalışmanın arka planı ve hedefleri hakkında ayrıntıları tartışın (e-posta yoluyla önceden gönderilen bilgiler). İlgiliyse, çalışma kaynakları hakkında bilgi verin (örneğin, çalışmanın araştırmacı tarafından başlatılıp başlatılmadığı, endüstri tarafından başlatılıp başlatılmadığı veya endüstri tarafından desteklenip desteklenmediği). Devlet kurumsal bağlantıları ve potansiyel çıkar çatışmaları. Denek, çalışmanın amacını ve sonuçlarını kavrayabilmelidir. Konu, talep edildiği takdirde kendi verilerine erişme hakkına sahiptir. Çalışmanın tamamlanmasından bir yıl sonra, bir rapor veya yayın serbestçe sunulacaktır.
  11. Veri koruma ve sigorta ile ilgili bilgileri tartışın. Tüm veriler çalışmaya başlamadan önce takma addan geçer. Kişisel konu verilerini (ad, doğum tarihi, adresler, iletişim numaraları ve takma ad kimliği dahil) araştırmacı site dosyasındaki (ISF) bir kimlik listesine kaydedin ve özel bir kabine kilitleyin.
    1. Verileri en fazla 10 yıl boyunca sakla. Sadece çalışmanın etik onayında tanımlanan yetkili kişiler verilere şifre korumalı erişime sahiptir. Sigorta ile ilgili bilgiler, çalışmaya katılım nedeniyle hasar durumunda tedavi ve/veya tazminat için düzenlemeler içerir. Bu bilgiler önceden e-posta yoluyla gönderilir.
  12. Çalışmanın tıbbi parametre ölçümlerini (örneğin, kan basıncı, kalp hızı, vücut ağırlığı, vücut yüksekliği, vücut sıcaklığı, çocuk doğurma kadın deneklerinde hamilelik testi) özetler. Bu bilgiler ayrıca e-posta yoluyla da gönderilir.
  13. MRI incelemesinin ana hatlarını belirleme. MRI güvenlik bölgesine girmeden önce UHF manyetik alanında MRI incelemesine tabi tutulmanın olası yararları ve olası riskleri hakkında her konuyu bilgilendirin. Bu bilgiler ayrıca e-posta yoluyla da gönderilir.
  14. Etik bütünlüğü sağlamak, çalışmanın etik kurul tarafından onaylandığını kanıtlamak ve hastalara çalışmaya katılım konusunda güvence vermek. Konuya sınava katılmanın gönüllülük esasına dayalı olduğunu ve herhangi bir ek gerekçe veya olumsuz sonuç olmaksızın her zaman istedikleri zaman muayeneyi iptal edebileceklerini bildirin.
  15. Yazılı olarak olduğu kadar sözlü olarak da bilgilendirilmiş onay alın.
  16. Onaydan sonra, konuya takma ad verilecek ve tüm veriler bu takma adla kaydedilecek ve saklanacaktır.

2. MR kurulum hazırlığı

NOT: Konu UHF-MR Binasına gelmeden önce aşağıdakiler gerçekleştirilir.

  1. MR alma yazılımını aç. Mıknatıs her zaman açık.
    1. Bazı tarayıcılar için (örneğin, bu protokoldeki temsili sonuçları elde etmek için kullanılan Siemens MR sistemi) operatör odasındaki bir anahtar kutusu (Şekil 1) MR sistemini başlatır (degradeler ve yazılım): Anahtarı saat yönünde çevirin, yazılımı başlatmak için mavi Sistem açık düğmesine basın (syngo). Tarayıcı bilgisayarında parola onayı gerektiren bir pencere görüntülenir.
  2. MRI'ın başına adanmış bir RF bobini MR sistemine bağlayın. Siemens 7.0 T'de bu genellikle 1 kanallı dairesel polarize (CP) iletim (1Tx (CP),24 kanallı alma (24Rx) RF bobini (Şekil 2) veya alternatif olarak 1Tx (CP)/32Rx RF bobinidir. Bu RF bobinleri hasta tablosuna 4 fişle bağlanır (X1 - X4 olarak etiketlenir).
    NOT: Philips veya General Electric (GE) 7.0 T MR sisteminde, tipik bir kafa boblerini 2Tx (CP)/32Rx RF bobin olacaktır. Bu RF bobini hasta masasına 3 fiş ve arayüz kutusu ile bağlanır. Tüm bu RF bobinleri hastaya özgü ayar ve eşleştirme gerektirmez.
  3. Küçük RF bobinleri için işitme koruması olarak kulaklık yerine kulak tıkacı kullanın.
  4. Hasta yatağını hazırlayın. MR tarayıcısının yakınında kulak tıkaçları, yumuşak yastıklar, bacak yastığı, battaniye ve yatak örtüsü mevcuttur.
  5. Hasta yatağı konuya hazır olarak geri çekilebilir pozisyonda olmalıdır.

3. Konu hazırlığı

  1. Konuyu soyunma odasına yönlendirin ve deneklerden önlük giymesini isteyin. Sadece metal içermeyen ve radyofrekans tanımlama çipleri içermeyen iç çamaşırı giyilmelidir. Gözlük, mücevher, cep telefonu gibi tüm metalik nesnelerin 7.0 T MR operatörüne ve tarayıcı odasına girmemesini bir kez daha sağlayın.
  2. Adım 1.11'de belirtilen tüm hazırlık önlemlerini yerine getirmek.
  3. Deneklerden MR ölçümlerinden önce mesanelerini boşaltmalarını isteyin. Çocuk doğurur yaştaki kadın deneklerde gebelik testleri yapın.
  4. Operatör odası üzerinden 7.0 T MR tarayıcı odasına gönüllüye eşlik edin. 7.0 T MR tarayıcı odasına girmeden önce, metalik nesnelerin bulunmadığından bir kez daha emin olun.
  5. 7.0 T muayene masasına yavaşça yürüyün. Pasif korumalı mıknatıslar, manyetik saçak alanının aktif olarak korunanlardan daha büyük bir boyutuna sahiptir. Küçük demirli nesneler, pasif korumalı bir mıknatıs içeren odanın kapısında çekici kuvvetler / torklar yaşayabilir.
  6. Denekten masaya yatmasını ve mümkün olduğunca rahat etmelerini isteyin. Konunun soğumaması için küçük baş ve kol konforu yastıklarının yanı sıra bacak yastığı ve battaniye sunun.
  7. MRI işlemi sırasında oksijen doygunluğunu (SpO2),kalp atış hızı okumalarını ve deneğin yaşamsal belirtilerini izlemek için konuya MRI açısından güvenli bir darbe oksimetresi bağlayın.
  8. Acil bir durumda MR muayenesi sırasında kullanılacak kulak tıkaçları ve elle tutulan sıkma topu (alarm) sağlayın. Düzgün çalıştığını onaylamak için deneklerden sıkma topuna basmasını isteyin.
  9. Konuya RF kafa bobinine yaklaşmasını söyleyin (Şekil 2). RF bobininin TX-Part ve üst RX bobin kısmını, konunun başını konumlandırmak için servis ucuna doğru kaydırın (Şekil 2). İzomerkez konumlandırma cihazını aç.
    1. Bazı MR tarayıcılarında (örneğin Siemens ve GE MR sistemleri) lazer kullanın. Lazer konumlandırmanın RF bobininin üstündeki işaretçi çaprazı ile tam hizada olması için konu tablosunu çok yavaş hareket ettirİn. Bu pozisyonu kaydedin. Lazer konumlandırması sırasında, deneklerden gözlerini kapatmasını isteyin. Diğer UHF-MR satıcıları konumlandırma için başka sistemlere sahiptir. Her durumda, RF bobini üzerindeki işaretin izomerkez konumlandırma cihazına hizalı olduğundan emin olun.
  10. Başın dikkatlice konumlandırıldığından emin olun ve konunun rahat olduğundan emin olun.
  11. Konu tablosunu çok yavaş bir şekilde MR tarayıcısının izomerkörüne taşıyın. 7.0 T'de, indüksiyon akımlarının neden olduğu metalik tat, vertigo, baş dönmesi gibi yan etkileri önlemek ve azaltmak için tabloyu yavaşça hareket ettirmek özellikle önemlidir65,66,67. Bu gereksinimi karşılamak için, tablo hareketinin hız profilini bazı satıcılar tarafından B0*(grad(B0))olarak ayarlayın. Hasta masa hareketinin 0,66 T/sn 67'dendüşük ayarlı olması önerilir.
  12. Masayı sürerken konuyla iletişim kurun ve tablo durma noktasına gelir gelmez olası yan etkilerin ortadan kalkacağını açıklayın. Masayı mıknatısın ortasına doğru hareket ettirirken konu hala baş dönmesi hissedebilir veya metalik bir tat yaşayabilir. Deneyimlerimize göre, bu etkiler küçük ve tamamen geri dönüşümlü67,68.
  13. Tarayıcı odasından ayrılmadan önce, konunun MR incelemesi ile başlamak için rahat ve istekli olduğundan emin olun.
  14. Tarayıcı odasından çıktıktan sonra konuyla doğru iletişimi kontrol etmek için interkomu kullanın. Denek istediği zaman çalışma personeli ile iletişime geçebilir.
  15. Konunun durumunu izlemeye devam edin ve çalışmanın sonuna kadar sonraki tüm adımlar da dahil olmak üzere tüm sınav boyunca konunun hala rahat olup olmadığını doğrulayın.

4. Veri toplama

NOT: Aşağıda, kullanıcı arayüzü eylemlerine veya belirli tarama prosedürlerine yapılan başvurulardan bazıları yalnızca belirli bir MR sistemi için geçerli olabilir (7.0T Magnetom, Siemens healthineers, Erlangen, Almanya). Komutlar ve yordamlar satıcılar ve yazılım sürümleri arasında değişir. Aşağıdaki protokol, MS hastalarınıntanı,prognozu ve izlenmesi için Avrupa18,19'da MS grubunda (MAGNIMS) Manyetik Rezonans Görüntüleme ve Kuzey Amerika20'de Multipl Skleroz Merkezleri Konsorsiyumu (CMSC) yönergelerini takip eder.

  1. Gerekli çalışma ve konu ayrıntılarını (proje numarası, takma ad kimliği, doğum tarihi, boy, kilo, konu pozisyonu (örneğin, headfirst ve supine pozisyonu), araştırmacının adı) girin. Adımlar, farklı satıcılardan gelen 7,0 T MR sistemleri arasında değişir. Her durumda, doğru çalışma protokolünün yüklendiğinden emin olun.
    1. Siemens tarayıcılar için ekranın üst çubuğuna tıklayın (Hasta | Kayıt) syngo yazılımında. Hasta bilgilerini yazın, çalışma protokolünü seçin ve Sınav'ı tıklatın. Seçili çalışma protokolü yüklenir ve inceleme penceresi açılır. Bu pencerenin sağ tarafında, seçilen çalışma protokolü için kaydedilmiş görüntüleme dizileri görünecektir.
  2. Görüntüleme dizilerini seçilen çalışma protokolünde verilen sırayla çalıştırın. Bu görüntüleme dizilerinin parametreleri hasta araştırmalarından önce planlanmalı ve MS hastalarının prognozu ve izlenmesinin yanı sıratanı 18 için yukarıdaki CMSC ve MAGNIMS yönergelerine göre kaydedilmelidir19.
  3. Ayarlamalar ve scout görüntüleri
    1. MS incelemesinin veri toplama işleminden önce, Yerelleştirici sırasını (scout dizisi olarak da adlandırılır) kullanarak gerekli ayarlamaları yapın. Bu genellikle bir degrade yankı (GRE) dizisidir ve taramadan önce gerçekleştirilmesi gereken ayarlama protokollerini içerir.
      NOT: Ayarlamalar, inhomogeneous statik manyetik (B0)alanının düzeltilmesini (titremesini) içerir. B0 inhomogeneities, büyük mıknatıs nedeniyle ve vücuttaki duyarlılıklar (örneğin, hava, kemik, kan) ve bunların dağılımı nedeniyle ortaya çıkar. İnhomogeneities spinlerin frekans dağılımını genişletir ve ayrıca önemli intravoksel dephasing neden olabilir; Bu, RF yeniden odaklı (spin-echo) dizilerde bir sorun değildir, ancak aşağıdaki dizilerin çoğunda, özellikle de T2* ağırlıklı alımlarda sinyal genliğini önemli ölçüde azaltabilir. Ayarlamalar klinik MR tarayıcılarında (B0≤7.0 T) alan gücüne sahip cihazlarda otomatik olarak yapılır. Bazı tarayıcılarda (örneğin Siemens 7.0 T MR tarayıcılar) ayarlamalar genellikle operatör tarafından aktif olarak başlatılır. Sıraların nasıl seçilip çalıştırılacağı hakkında ayrıntılı bilgi için sistem yapılandırmasına özgü işleç el kitabına bakın.
    2. Yerelleştirici'yi seçin. Siemens tarayıcılarda, pencerenin sağ tarafındaki sırayı işaretleyin ve diziyi iş akışı içinde sıraya almak için pencerenin sol tarafına taşımak için sol oka tıklayın. Kullanılan RF bobini için tüm kanalların seçildiğinden emin olun. Yerelleştirici dizisi, sonraki dizilerdeki görüntüleme dilimlerinin yönünü planlamak için de önemlidir. Bu noktada kullanılabilir görüntü olmadığından ayarlama hacmi değiştirilemez.
    3. Belirli BIR MR sistemi için ayarlamaları gerektiği gibi çalıştırın (operatör kılavuzuna bakın). Siemens tarayıcılarda bu, kullanılan RF bobini ve amplifikatör gücü için gereken temel frekansı ve voltajı ayarlamak için frekans ve verici ayarlamalarının yanı sıra statik manyetik alanın inhomogeneity'sini düzeltmek için 3D shimming içerir (Şekil 3):
    4. Seçenekler |'ni seçin Ayarlamalar. Pencerenin alt çubuğunda Frekans, Verici, 3D Dolgu ve diğerleri için sekmeler görünecektir. Sıklıkaltında, temel frekans ortalanana ve Evet görünene kadar Git'i seçin. Vericialtında, kullanılan RF bobini ve amplifikatör gücüne göre voltajı ayarlayın (24 kanallı alma Rx RF kafa bobini için 300 V'yi çalıştırıyoruz) ve Uygulayın.
    5. 3D Dolgu'nun altında Ölç'ü seçin ve B0 Haritası oluşturulduğunda dolgu değerlerini elde etmek için Hesapla'ya basın. Yineleme Frekansı ve 3D Dolgu ayarlamaları, dolgu değerleri öncekiyle tutarlı olana kadar en az iki kez. Uygula ve Kapat 'abasın. Philips ve GE 7.0 T tarayıcılarda, her sıra öncesinde arka planda ayarlamalar yapın (ayarlama kontrolü için operatörden geri bildirim gereklidir).
    6. Yerelleştirici sırasını 3 yönde çalıştırın. Sıra parametreleri: Edinme süresi (TA) = 160 ms. Henüz görüntü olmadığından, konumu izomerkez, döndürme = 0 ° olarak ayarlayın. Diğer parametreler: matris = 256×256, FOV = 250 mm, dilim kalınlığı = 7,0 mm, dilim boşluğu = 7,0 mm (%100), TR = 7,0 ms, TE = 3,03 ms, Ortalamalar (ort) = 1, Çevirme açısı (SK) = 2 °, yağ veya su bastırma. Dilim grubu 1 (sagittal oryantasyon, faz kodlama yönü A>P), Dilim grubu 2 (transversal yönlendirme, faz kodlama (PE) yönü A>P), Dilim grubu 3 (koronal yönlendirme, faz kodlama yönü R>L). Tüm dilim grupları için üç dilim elde edilir. Bu noktada geometride herhangi bir değişiklik yapılmaz.
    7. İzci görüntülerini alın.
    8. Localizer MR görüntüleri kullanılarak ayarlama biriminin doğru ayarlanıp ayarlanmadığını onaylayın. Ayarlama hacmini FOV ile hizalayın ve nesnenin kafasıyla merkezi olarak hizalayın. Hizalanmamışsa, doğru hizalayın ve ayarlamaları yeniden gerçekleştirin.
    9. Önemli: Ayarlama hacmi veya kullanılan RF kanallarının sayısı her değiştirildiğinde, ayarlamaları yeniden gerçekleştirin.
      1. Siemens sistemlerinde, ayarlama hacminin doğru ayarlandığı son Yerelleştiriciden ayarlama hacmini kopyalayarak bundan kaçının: Doğru ayarlamayla son taramayı seçin, Parametreyi Kopyala 'yısağ tıklatın ve açık pencerede Ses Seviyesini Ayarla'yı seçin. Daha fazla ayarlamanın gerekli olduğu durumlar arasında daha yoğun shimming teknikleri gerektiren özel görüntüleme dizileri (örneğin, eko düzlemsel görüntüleme (EPI)) saydır.
  4. Özel MR görüntüleme dizilerinin alınması
    1. MS patolojisini incelemek için farklı kontrastlara sahip çeşitli diziler (T1, T2, T 2 *, faz, QSM, difüzyon) mevcuttur (Şekil 11). Klinik ihtiyaçlar veya araştırma soruları için en uygun olanlar, belirli ilgili araştırma projeleri veya klinik çalışmalar sırasında kullanılmak üzere MR sistemindeki çalışma protokolleri içinde seçilebilir ve organize edilebilir. MRI 8,50,69'damultipl skleroz lezyonlarınınincelenmesi,tespiti ve tanımlanması için çeşitli pratik kılavuzlar ve incelemeler mevcuttur. Her MR sistemi, özel MR dizilerini almak için farklı operasyonel prosedürlere ve kullanıcı arayüzüne sahip olacaktır (Şekil 4). Siemens sistemlerinde, her çalışma protokolü için sağdaki MR yöntemlerinin (sıralar) listesini görüntüleyin ve sınav penceresinin sıra listesinde (solda) sıralayın. Aşağıda, MS patolojisini incelemek için Siemens 7.0 T MR tarayıcıda kullandığımız bazı diziler bulunmaktadır. Sıra konumlandırmalarını planlarken, gerekirse ayarlamaları yinelediğinizden emin olun.
  5. Mıknatıslama Hazırlandı - RApid Edinme Gradyan Yankısı (MPRAGE)
    1. MPRAGE, yüksek uzamsal çözünürlük ve T1kontrastı için T1ağırlıklı 3D sagittal inversiyon kurtarma-hazırlanmış şımarık GRE dizisidir. Amacı tipik olarak anatomiktir ve MS70'tehacim kaybını değerlendirmek yararlıdır. Kontrast arttırılan lezyonların (CEO) saptanmasını iyileştirmek için ilk olarak MS hastalarında uygulanmıştır71. MPRAGE, kontrast maddesi72olmadan bile gri madde (GM), beyaz madde (WM) ve beyin omurilik sıvısı (CSF) arasında mükemmel T1bağımlı kontrast sağlar. FLAIR gibi T2ağırlıklı bir dizi ile birlikte (aşağıya bakınız), multimodal segmentasyon yaklaşımlarında ve voksel bazlı morfometri73'teyaygın olarak kullanılan bir T1ağırlıklı tekniktir. MPRAGE kullanılarak kortikal MS lezyon tespiti ve sınıflandırılması, daha iyi paralel görüntüleme performansı ve 7.0 T 74'temevcut olan SNR ve mekansal çözünürlüğün artırılması ile önemli ölçüde geliştirilmiştir.
    2. Aşağıdaki MPRAGE sıra parametrelerini kullanın: TA = 5 dk 3 s, 3D mod, izotropik çözünürlük = [1.0×1.0×1.0]mm³, matris = 256×256×256, FOV = 256 mm, sagittal oryantasyon, PE yönü A>P, döşeme başına dilimler = 192, dilim kalınlığı = 1,0 mm, dilim boşluğu = 0,5 mm, TR = 2300 ms, TE = 2,98 ms, ort = 1, birleştirmeler = 1, filtre yok, inversiyon geri kazanım evrimi süresi TI = 900 ms, FA = 5 °, yağ veya su bastırma yok, baz çözünürlük = 256, GRAPPA ile paralel görüntüleme, AFPE = 2 (Şekil 4A).
    3. Interhemisferik fissür ile uyumlu sagittal yönelimde elde edin. MPRAGE bir 3D dizisi olduğundan, görüntüler çalışmanın sonunda temel taramaya kaydedilebilir.
  6. Manyetizasyona Hazır 2 - Hızlı Alım Gradyan Yankısı (MP2RAGE)
    1. Bu, eşzamanlı T1eşlemeli bir T1 ağırlıklı 3D dizisidir; sağlam beyaz madde lezyon hacmi ölçümleri için iki inversiyon-kontrast manyetizasyon-hazırlanmış hızlı gradyan eko dizisi75. MP2RAGE dizisi, farklı ters çevirme sürelerine ve çevirme açılarına sahip iki degrade yankı görüntüsü, gürültülü bir arka plan ve T 1haritası olmayan bir T1w görüntü gibi farklı kontrastlara sahip görüntüler üretir. Nicel T1 haritalaması, MS hastalarında lezyon alt tiplerini daha iyi ayırt etmek ve hastalık aktivitesinin daha hızlı evrelenmesini sağlamak için daha fazla tanı bilgisi sağlar76. MP2RAGE son zamanlarda MS78'demeningeal inflamasyonla ilişkili olan ve daha yüksek alan güçlü yönleri ve ileri yöntemlerle bile tespit edilmesi büyük ölçüde zor olan subpial intraortik lezyonların görselizasyonunu iyileştirdiği gösterilmiştir (Şekil 13A)77. Açık kaynaklı MP2RAGE kodu geliştiriciden edinilebilir: https://:github.com/JosePMarques/MP2RAGE-related-scripts
    2. Aşağıdaki MP2RAGE sıra parametrelerini kullanın: TA = 11 dk 37 s, 3D boyut, sagittal yönlendirme, PE yönü A>P, uzamsal çözünürlük = [1.01.0]mm², matris = 256×256, FOV = 256 mm, FOV faz = %93,75, plaka = 1, döşeme başına dilim = 176, dilim kalınlığı = 1,0 mm, dilim boşluğu = 0,5 mm, TR = 5000 ms, TE = 3,18 ms, ort = 1, birleştirmeler = 1, TI 1 = 700 ms, TI 2 = 2500 ms, FA 1 = 4 °, FA 2 = 5°, yağ veya su bastırma yok, baz çözünürlük = 320, GRAPPA ile paralel görüntüleme, AFPE = 3 (Şekil 5).
    3. MP2RAGE'ı MPRAGE ile aynı yönde ve konumlandırmayla çalıştırın.
  7. Sıvı Zayıflatılmış İnversiyon Geri Kazanımı (FLAIR)
    1. FLAIR, yeni MS lezyonlarının zaman içinde yayılmasını değerlendirmek için CSF sinyal bastırmalı T2ağırlıklı sıvı zayıflatılmış inversiyon geri kazanımı (FLAIR) kullanan bir 3Ddizidir (Siemens tarayıcılarda SPACE ile birlikte kullanılır (Farklı flip angle Evolutions, görüntüleme modülü kullanarak Uygulama için optimize edilmiş Kontrastlarla Mükemmellik Örnekleme ). Bu serinin avantajları arasında yüksek izotropik çözünürlük, düşük SAR, paralel görüntüleme olasılığı, CSF baskılanması ve dolayısıyla beyin parankimal sınırlarında lezyonların daha iyi tespiti sayılıyor. FLAIR özellikle MS beyinlerinde kortikal lezyonları (Şekil 13B)79 ve leptomeningeal geliştirmeleri (LME) postkontrast80tanımlamak için faydalıdır. İlginçtir ki, MS hastalarında LME'nin 1,5 T'de tespit edilmesi, FLAIR CUBE (GE MR sistemleri için görüntüleme modülü) kullanırken FLAIR SPACE (Siemens)81'ekıyasla önemli ölçüde daha yüksekti. 3D FLAIR SPACE, MS hastalarında lezyon tespiti için yukarıdaki T1ağırlıklı MP2RAGE dizisini tamamlayan çekici bir T2ağırlıklı dizi olduğu gösterilmiştir76. Tipik olarak, her iki dizi de eklem MS lezyon haritalarını işlemek için kesitli lezyon segmentasyonları ile birlikte kaydedilir82. Son zamanlarda FLAIR (3.0 T Philips MR sisteminde), Susac sendromu hastalarının MS hastalarına göre LME ile ortaya sunma olasılığının önemli ölçüde daha yüksek olduğunu tespit etti83.
    2. Aşağıdaki FLAIR sıra parametrelerini kullanın: TA = 6 dk 16 s, 3D model, sagittal oryantasyon, PE yönü A>P, izotropik çözünürlük = [0.8×0.8×0.8]mm³, matris = 320×320×320, FOV = 256 mm, levhalar = 1, dilim üst örnekleme = 18,2 %, döşeme başına dilim = 176, FOV faz = %87,5, dilim kalınlığı = 0,80 mm, TR = 8000 ms, TE = 398 ms, ort = 1, birleştirmeler = 1, ham ve görüntü filtresi, TI = 2150 ms, yağ veya su bastırma yok, faz kodlama yönü boyunca ivme faktörü AFPE = 4 (Şekil 6).
    3. Sırayı, MPRAGE ve MP2RAGE dizileri gibi sagittal yönde çalıştırın.
    4. Burun sarı çerçevenin dışındaysa, sıra parametresi haritasındaki FOV fazını% 100'e çıkarın. Bu, TA'yı 6 dk 56 sn olarak değiştirir.
  8. Çok Yankılı Hızlı Düşük Açılı Çekim (FLASH-ME)
    1. FLASH-ME, farklı yankı sürelerine sahip birden fazla yankı elde eden2DT 2 *ağırlıklı gre dizisidir. Benzer bir dizi daha önce 7.0 T'de T2* gevşeme oranlarını tahmin etmek için nicel bir araç olarak kullanıldı, sağlık kontrollerinde tüm korteks boyunca sitotarhektif organizasyonun kalıplarını incelemek için 84. Daha yakın zamanlarda, MS hastalarında kortikal doku bütünlüğünü incelemek için nicel T2* haritalama kullanıldı ve bilişsel bozukluğun kortikal kalınlık veya lezyonların varlığından bağımsız olarak T2* artışı ile ilişkili olduğu gösterilmiştir85. Sadece en uzun yankı süresini kullanırken, dizi, özellikle ventriküllere yakın olan küçük bir venöz damar etrafında ortalanmış MS beyaz madde lezyonlarını (merkezi damar işareti, Şekil 12)tanımlamak için kullanılır (Şekil 14a)42,55.
    2. Aşağıdaki FLASH-ME sıra parametrelerini kullanın: TA = 12 dk 10 s, 2D mod, transversal yönlendirme, düzlem çözünürlüğünde = [0.47×0.47]mm², matris = 512×512, FOV = 238 mm, dilimler = 52, dilim kalınlığı = 2,0 mm, dilim boşluğu yok, PE yönü 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 (yankı süresindeki artış 3,5 ppm'lik yağ suyu kaymasının katları olduğundan emin olun), ort = 1, birleştirmeler = 1, SK = 35 °, yağ bastırma yok (Şekil 7).
    3. 2D FLASH-ME taramasının geometrisini planlamak için 3D MPRAGE ve koronal, transversal Localizer görüntülerini kullanın.
    4. FOV'yi ve dilimleri tüm kafa ortada olacak şekilde ayarlayın (yukarıya bakın).
    5. Sagittal MPRAGE görüntülerindeki yakınlaştırma ve kaydırma aracını kullanarak 2D FLASH-ME FOV'u hareket ettirin ve eğin, böylece FOV'un alt sınırı (sarı çerçeve) alt korpus callosum çizgisine(subcallosal düzlem)uygun olacak şekilde.
    6. Angülasyondan sonra tüm yığını hareket ettirin, böylece en üst katman kafatası calotte ile sona erer. Yığın tüm beyni kapsamaz. Daha büyük yığınlar ölçüm süresini artırır ve burun-aural boşluk manyetik duyarlılık eserlerini tanıtır.
    7. Geometri hacmiyle artık hizalanmamışsa ayarlama hacmini değiştirin. Gerekirse ayarlamaları tekrarlayın (yukarıya bakın).
  9. Duyarlılık Ağırlıklı Görüntüleme (SWI)
    1. SWI için, tamamen akış telafili 3D T2*ağırlıklı GRE dizisinin büyüklük ve faz verilerini kullanın. Duyarlılık kontrastını artırmak için, ağırlıklandırma maskeleri faz verilerinden oluşturulur ve SWI86'dakibüyüklük görüntüleriyle çarpılır. SWI, damarlar ve çevresindeki doku87arasındaki kontrastı arttırır ve ayrıca MS hastalarında demir birikimini tanımlar88. Kronik demiyelilinlenmiş MS lezyonlarının 89'unun kenarlarında demir yüklü makrofajların birikmesi meydana gelir ve bu, faz görüntüleri89,90'daki lezyon sınırında hiperintense sinyali ve T2' de azalmış bir sinyal (hypointense jantı) olarak ortaya çıkar*- ağırlıklı görüntüler SWI in vivo ve post mortem91 kullanılarak işlendi (Şekil 14b ). 3D kodlama, daha kısa TR'ler ve daha düşük çevirme açıları sağlar, böylece tüm beyin kapsama alanını etkinleştirir, edinme süresini azaltır ve duyarlılığı B1+ alan pertürbasyonlarınadüşürür 92. Paralel görüntüleme de edinme süresini azaltır; genelleştirilmiş otokalibrating kısmen paralel alma (GRAPPA) paralel görüntüleme her kanal için büyüklük ve faz görüntülerini yeniden yapılandırır ve son görüntüleri oluşturmak için bunları birleştirir93,94.
    2. Aşağıdaki SWI sıra parametrelerini kullanın: TA = 9 dk 26 s, 2D mod, uzamsal çözünürlük: [0.30.3]mm², matris = 768×768, FOV okuma = 256 mm, FOV faz = 68,75 %, plaka = 1, döşeme başına dilim = 120, dilim kalınlığı = 1,0 mm, dilim boşluğu = 0,2 mm, güçlü transversal yönelim, PE yönü R>L, TR = 30 ms, TE = 15,3 ms, ort= 1, birleştirmeler = 1, SK = 30 °, yağ veya su bastırma yok, baz çözünürlük = 768, faz çözünürlüğü = %100, dilim çözünürlüğü = %100, faz kısmi Fourier = 6/8, dilim kısmi Fourier = 6/8, GRAPPA ile paralel görüntüleme, AFPE = 2 (Şekil 8).
    3. Transversal yönelimde elde edin ve postişlem yapmayı zorlaştıracağı için herhangi bir nirengi getirmeyin.
    4. Dilim levhasını kranial yönde kaydırın, böylece en üstteki kenarlık kafatası calotte ile hizalanır. Plakayı ventral veya dorsal yönde yer edin, böylece beyin tamamen FOV'un ortasındadır.
  10. Nicel Duyarlılık Eşlemesi (QSM)
    1. QSM için 2D T2* ağırlıklı GRE dizisi kullanın (ilk yankı için akış telafisi ile altı yankı kez kullanın). QSM, SWI'nin halefidir ve arkasındaki fikir, duyarlılık dağılımının voksel-by-voxel tahminini sağlamaktır95. QSM faz görüntülerinden yararlanır ve 3B duyarlılık dağılımı oluşturur. Voksel yoğunluğu, alttaki dokunun belirgin manyetik duyarlılığı ile doğrusal olarak orantılıdır. MS patolojisini incelerken QSM, beyaz maddedeki miyelin içeriği ve gri madde95'tedemir birikimi gibi doku bileşimi ve mikroyapı hakkında önemli bilgiler sağlar. MR-ölçülebilir sinyal değişikliklerine katkıda bulunan farklı MS patofizyolojik süreçleri karmaşıktır, böylece farklı MR yöntemlerinin bir kombinasyonu faydalıdır: QSM MS ile ilgili doku değişikliklerine karşı daha hassas olsa da, demir birikiminin ve demiyelinasyonun katkı etkisini de gösterir (her ikisi de manyetik duyarlılığı teşvik eder), bu, MS'teki her iki patofizyolojik işlemin de karşıt etkiler uygulayacağı T2* haritalamanın aksinedir: demyelinasyon T2* oranını artırırken demir birikimi T2*96azalır. QSM, faz görüntülerine kıyasla manyetik duyarlılık mekansal desenini doğru bir şekilde çözer ve bu nedenle hem katı hem de jant duyarlılık kalıplarını daha hassas ve güvenilir bir şekilde tasvir eder97. T2* ağırlıklı görüntüleri SWI ve QSM ile birleştirerek, MS'te hastalığın ilerlemesi sırasında lezyonlarda demir içeriğindeki değişiklikleri incelemek de mümkündür: demir yüklü olmayan lezyonlar tüm dizilerde hiperintense iken, demir yüklü lezyonlar T2* ve SWI'de histlazdır, ancak QSM 98değildir.
    2. Aşağıdaki QSM sıra parametrelerini kullanın: TA = 7 dk 43 s, 2D mod, plakalar = 1, PE yönü A>P, düzlem çözünürlüğünde = [0.49×0.49]mm², matris = 448×448, FOV okuma = 220 mm, FOV fazı = %90,6, döşeme başına dilim = 96, dilim kalınlığı = 1,0 mm, dilim üst örnekleme = %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, ort = 1, birleştirmeler = 1, görüntü filtresi, SK = 30 °, yağ veya su bastırma yok, taban çözünürlüğü = 448, faz kısmi Fourier = 6/8, dilim kısmi Fourier = 6/8, GRAPPA ile paralel görüntüleme, AFPE = 2 (Şekil 9).
    3. Sagittal MPRAGE görüntülerindeki yakınlaştırma ve kaydırma aracını kullanarak FOV'u hareket ettirin ve eğin, böylece FOV'un alt sınırı (sarı çerçeve) alt korpus callosum çizgisine(subcallosal düzlem)uygun olacak şekilde.
    4. Üst katmanın kafatası calotte ile hizalanmış olması için dilim yığınını kranially hareket ettirin.
  11. Difüzyon ağırlıklı Eko-Düzlemsel Görüntüleme (DW-EPI)
    1. DW görüntüleme için, b-value b = 0 s/mm 2 ve b = 1000 s/mm 2'de 64 farklı difüzyon kodlama yönüne sahip bir2D EPI dizisikullanın. DW görüntüleme, nawm'da yaygın nörodejenerasyon ve demiyelinasyon da dahil olmak üzere doku mikroyapısında, genellikle geleneksel MRI99,100'dekaçırılan erken evre MS'de gizli değişiklikleri tespit eder. MS'te daha önce yapılan difüzyon çalışmalarında kortikal lezyonlarda ortalama difüzyonun arttığı bildirilmiştir101. 7.0 T'de yapılan daha yeni bir çalışmada benzer bulgular ortaya konmuş, aynı zamanda erken evre MS'de daha düşük hücre içi hacim fraksiyonu; hücre içi bölme, DW görüntüleri 102'yeüç bölmeli bir doku modeli sığdırılarak izotropik hacim fraksiyonundan (ödem veya CSF) ve hücre dışı alandan ayrılmıştır. Hücre içi hacim fraksiyonunda bir azalma sadece kortikal ve WM lezyonlarında değil, aynı zamanda102kontrollerinin WM'si ile karşılaştırıldığında NAWM'de de bildirilmiştir. WM lezyonlarında, azaltılmış hücre içi bölmeye, demiyelinasyon ve aksonal kaybı gösteren artan ortalama difüzyasyon ve fraksiyonel anizotropi eşlik etti102. DW-EPI genellikle elde edilen görüntüde gerilmiş veya sıkıştırılmış pikseller olarak görünen geometrik bozulmalarla ilişkilidir. Bunu telafi etmek için, aynı dilimin zıt faz kodlama (PE) polariteleri 103,104kullanılarak iki kez elde edildiği ters faz gradyan yaklaşımları getirilmiştir. Karşı uzamsal bozulma desenleri hizalanabilir ve görüntüler kayıt araçları kullanılarak birleştirilebilir. Bozulma düzeltmesi için, aynı görüntü ters pe yönüyle elde edilir, ancak difüzyon ağırlığı olmadan elde edilir, bu nedenle alım süresinde bir azalma olur.
    2. Aşağıdaki DW-EPI sıra parametrelerini kullanın: TA = 14 dk 02 s, 2D boyut, transversal yönlendirme, A>P PE yönü, uzamsal çözünürlük = [1.951.95]mm², matris = 256×256, FOV okuma = 500 mm, dilimler = 30, FOV faz = 100,0 %, dilim kalınlığı = 2,0 mm, dilim boşluğu = 2,0 mm, TR = 12000 ms, TE = 115 ms, ort = 1, birleştirmeler = 1, yağ bastırma, taban çözünürlük = 256, faz çözünürlüğü = %100, faz kısmi Fourier = 6/8, GRAPPA ile paralel görüntüleme, AFPE = 3, difüzyon modu = MDDW, 2 difüzyon ağırlığı: b-değer 1 = 0 s/mm², b-değer 2 = 1000 s/mm², difüzyon yönleri = 64 (Şekil 10).
    3. Transversal yönelimde elde edin ve postişlem yapmayı zorlaştıracağı için herhangi bir nirengi getirmeyin.
    4. FOV'yi, katman bloğunun üst çizgisi kafatası calotte ile hizalanacak şekilde hareket ettirin. Dorsoventrally kaydırın, böylece beyin tam olarak FOV'un ortasındadır.
    5. Post işleme sırasında bozulma yapıtlarını iptal etmek için sırayı faz kodlama (PE) yönünün iki ters polaritesinde alın. Ters polarite dizisini çalıştırmak için, 2D EPI dizisini tekrarlayın, şimdi P>A.>'da PE yönüne sahip sıranın sürümünü seçin.
    6. Bu sırayı önceki 2D EPI dizisiyle aynı yönlendirme ve konumlandırmayla çalıştırın.
    7. Yordam parametre sekmesindefaz kodlama yönünün P>A olarak ayarlı olduğunu onaylayın. Değilse, 180° girerek değiştirin.
    8. Son sıra biter bitmez VE yeniden yapılır yapılanmaz MRI incelemesi hazırdır.
    9. Elde edilen tüm sıraları ve ilişkili açıklamalarını CRF'de belgele.

5. MR sınavının sonuçlandırılması

  1. MR tarayıcı odasına girin ve konu tablosunu izomerkezden yavaşça uzaklaştırın.
  2. Konunun durumunu değerlendirin ve ölçümlerden önce, ölçüm sırasında veya sonrasında olası yan etkileri sorgula. Özellikle baş dönmesi, ışık yanıp sönme, ısı veya soğuk hissi, genel rahatsızlık, kas seğirmesi, metalik tat veya diğer etkiler hakkında sorgulayın.
  3. CRF'deki tüm gözlemleri (yan etkiler dahil) belgele.
  4. Son bir konsültasyonun ardından, konu soyunma odasına, daha sonra orada depolanan değerli eşyaları almak için dolaba ve ardından binanın çıkışına eşlik eder. Güvenlik önlemi her zaman ziyaret eden konulara eşlik ettiği için.
  5. Tüm yazılı belgeleri (CRF, konu kimlik listesi, çalışma onay formları) araştırmacı site klasörüne dosyalayın ve güvenli bir yere kilitleyin. Depolama süresi en az 10 yıldır.

6. Veri yedekleme

NOT: Her MR merkezi, MR verilerini kaydetmek ve güvenle yedeklemek için kendi yönergelerini izler. Dijital MR verileri parola korumalı bir sunucuda saklanmalıdır. Aşağıdaki prosedür Siemens 7.0 T MR sistemi için tipiktir.

  1. Hasta Tarayıcısı'nda katılımcı kimlik numarasını seçin ve Aktar 'ıseçin.
  2. Devre Dışı Bırak'ı seçin ve yerel klasörün yolunu girin (örneğin, C:\temp).
  3. İşlemin tamamlanıp tamamlmazsa denetleyin (Transfer | Yerel İş Durumu).
  4. İleri Düzey Kullanıcı(Ctrl+Esc)öğesini seçin ve yönetim parolası girerek kilidini açın.
  5. İleri Düzey Kullanıcı etkinleştirildikten sonra, Windows Gezgini 'ne (Ctrl+Esc) gidin.
  6. Dicom verilerini yerel klasörden parola korumalı sunucudaki güvenli bir Dicom veri çalışma klasörüne taşıyın.

7. Sistem kapatma

  1. Sistemin gereksinimlerine göre sistemi kapatın. Siemens tarayıcıları için, yazılımı kapatmak için syngo yazılımındaki üst çubuğu kullanın. MR sistemini (Siemens tarayıcılarındaki mavi düğme) ancak yazılım kapandıktan sonra kapatın. Anahtarı sola çevirin.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Representative Results

Nüks ms (RRMS) nüks tanısı konan 26 yaşındaki bir kadın yukarıdaki protokoller kullanılarak 7.0 T'de incelendi (Şekil 11). MR görüntülerinde B1+ profilinde bazı bozulmalar gözlenebilir. Bu, daha yüksek rezonans frekanslarına geçerken tahmin edilir43; daha kısa dalga boyları yıkıcı ve yapıcı parazitleri arttırır105,106. MR görüntülerini elde etmek için (Şekil 11, Şekil 12, Şekil 13, Şekil 14), B1+ inhomogeneities'i dengelemek için faz ve genlik manuel olarak ayarlanamayan siemens7.0T MR sisteminde tek kanallı iletim hacim bobini kullandık. Çoklu iletim teknolojileri, B1+ alan dağılımını dinamik olarak modüle etmek için gereken paralel iletim özgürlüğü derecelerini sunar44. B1+ deseni belirli bir bobinin tek bir iletim elemanı için değiştirilemezken, su107ile doldurulmuş dielektrik dolgu veya7.0 T'de kullanılan kalsiyum titanat süspansiyonlar108 ile gösterildiği gibi çevredeki çevrenin elektromanyetik özellikleri değiştirilebilir. 110 ve özellikle iç kulak111, iç kulak sıvıları ve kemik arasındaki duyarlılık farklılıklarından kaynaklanan inhomogeneities nedeniyle görüntü için zorlu bir yer.

Şekil 11'de gösterilen, farklı kontrastlar sağlayan farklı protokoller kullanılarak hastanın beyninin sagittal ve transversal görünümleridir. 7.0 T MR muayenesinden dört buçuk yıl önce hasta diplopi ve bulanık görme ile ortaya çıktı. Tanı başlangıçta periventriküler, yan yana ve infratentorial MR lezyon dağılımı nedeniyle 2017 McDonald kriterleri8'e dayanarak ve 3.0 T. CSF bulgularında hem gadolinyum arttırıcı hem de arttırıcı olmayan lezyonların oluşumuna dayanarak normal sınırlar içinde belirlenmiştir. Daha sonra natalizumab (NTZ) ile ilaç tedavisi başlatıldı. Ms tanısı daha sonra T2 lezyonlarında artış ve yüksek etkili NTZ tedavisine rağmen eksik remisyon ile çoklu klinik nüksler nedeniyle zorlandı. Ancak 7.0 T MRG periventriküler ve yan yana lezyonların çoğunda merkezi damar işaretini ortaya koyarak MS tanısını desteklemektedir(Şekil 12). MS tanısı kortikal patoloji (Şekil 13) ve T2 hiperintense lezyonlarının bir alt kümesini çevreleyen histpointense jant yapıları ile daha da doğrulanmıştır (Şekil 14). Tanısal yeniden değerlendirme ayrıca diğer otoimmün, enfeksiyöz ve metabolik bozukluklar için bir arama içeriyordu, ancak daha fazla anormal sonuç ortaya çıkmadı. Sonunda hastaya NTZ'ye karşı antikor testi pozitif olarak test edildi, antikor aracılı nötralizasyona işaret etti ve NTZ 112'yedoğru yetersiz tedavi yanıtını açıkladı. Bu nedenle bu hastada NTZ tedavisine tepkisiz ms tanısı konuldu. İlaçlar NTZ'den Ocrelizumab'a geçirildi ve hasta sonraki aşamalarda nükssüz hale geldi.

Figure 1
Şekil 1. Siemens MR tarayıcısının anahtar kutusu Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Figure 2
Şekil 2. MR sistemine özel bir RF bobini bağlama. (a) 7,0 T'de beyin MRI'ı için uyarlanmış iletim (Tx), 24 veya 32 kanallı alma (Rx) radyo frekansı kafa bobini (b) Özneye RF baş bobinine yaklaşmasını ve konunun başını alt RX bobinin üzerine ve üst RX bobinin (sol panel) altına yerleştirmesini söyleyin. Daha sonra RF kafa bobininin TX kısmını RX bobininin üzerine (sağ altta) taşıyın. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Figure 3
Şekil 3. Çalışan ayarlamalar (Siemens sistemi). (a) Temel frekans ayarı, (b) Verici voltaj ayarı, (c) B0 Haritası ve 3D shimming üretimi. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Figure 4
Şekil 4. Farklı satıcılardan 7.0 T MR sistemlerinde MR sıra planlaması. (a) Siemens, (b) Philips ve (c) General Electric. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Figure 5
Şekil 5. 3D MP2RAGE görüntüleme dizisini planlama Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Figure 6
Şekil 6. 3D SPACE-FLAIR görüntüleme dizisini planlama Bu rakamın daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Figure 7
Şekil 7. 2D FLASH-ME görüntüleme sırası planlama Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Figure 8
Şekil 8. 3D duyarlılık ağırlıklı görüntüleme dizisini planlama Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Figure 9
Şekil 9. QSM-FC Planlama Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Figure 10
Şekil 10. Difüzyon ağırlıklı eko-düzlemsel görüntüleme dizisini planlama Bu şeklin daha büyük bir versiyonunu görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Figure 11
Şekil 11. Bir RRMS hastasının yüksek çözünürlüklü beyin MRI'ının temsili sonuçları Soldan sağa üst panel: (a) T1w 3D inversiyon kurtarma-hazırlanmış şımarık GRE dizisinin (MPRAGE), (b) T 1 w3DMPRAGE'nin transversal görünümünün sagittal görünümü, (c) çok yankılı okuma (FLASH-ME) ile T2*w 2D FLASH dizisinin transversal görünümü, (d) bir T2'nin transversal görünümü w akış telafili nicel duyarlılık eşlemesinin (QSM-FC) farklı flip angle evrimleri (SPACE-FLAIR), (e) transversal görünümünü kullanarak uygulama için optimize edilmiş kontrastlarla örnekleme mükemmelliği kullanılarak sıvı zayıflatılmış inversiyon geri kazanımı. Soldan sağa alt panel: (f) T1w 3D manyetizasyon tarafından hazırlanan hızlı gradyan eko dizisinin (MP2RAGE), (g) T 1 w3DMP2RAGE'nin transversal görünümünün sagittal görünümü, (h) tamamen akış telafili bir GE dizisinin büyüklüğü ve faz verileri kullanılarak 3D duyarlılık ağırlıklı görüntülemenin (SWI) transversal görünümü, (i) eko-düzlemsel difüzyon ağırlıklı görüntüleme dizisinin (2D EPI) kesirli anizotropi haritası ve yönlü haritasının birleştirilmesi, (j) akış telafisi (GRE-FC) ile T2*w 2D gradyan eko görüntülemenin transversal görünümü. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Figure 12
Şekil 12. Merkezi ven işareti ( a veb) Çok yankılı okumalı (FLASH-ME) T2* w 2D FLASH dizisinin transversal görünümü ile temsili beyaz madde MS lezyonları, örnek periventriküler lezyonlarda son derece MS'e özgü merkezi damar işaretini (kırmızı ok) ortaya çıkarır,(c)sağ-yarı küresel talasemik lezyon (d) ve parietal yan yana- lezyon, hastanın MS tanısını doğrular. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Figure 13
Şekil 13. Temsili kortikal MS lezyonu. (a) T1w 3D manyetizasyon tarafından hazırlanan hızlı gradyan eko dizisinin (MP2RAGE) sagittal görünümü, parietal korteks içindeki subpial kortikal lezyonu (kırmızı ok kafaları) belirtir (b) T2w sıvı zayıflatılmış inversiyon geri kazanımının (SPACE-FLAIR) transversal görünümünde karşılık gelen hiperintansite ile, nüks eden MS hastasında kortikal MS patolojisinin oluşumunu gösterir. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Figure 14
Şekil 14. Temsili hypointense jant yapıları. (a) Çok yankılı okumalı T2*w 2D FLASH dizisinin transversal görünümü (FLASH-ME) bir ovoid periventriküler MS lezyonu ortaya koymaktadır ve (b) 3D duyarlılık ağırlıklı görüntülemenin (SWI) transversal görünümü, lezyonun etrafındaki bir hipointense jant yapısını tanımlayarak, demir yüklü makrofajların MS lezyon aktivitesi için potansiyel bir taşıyıcı olarak bulunmasını önerir. Bu rakamın daha büyük bir sürümünü görüntülemek için lütfen buraya tıklayın.

Metalik implantlar (manyetik alanlar nedeniyle arızalanabilir veya yaralanmaya neden olabilir)
Kalp pilleri, defibrilatörler, insülin pompası, sinir uyarıcıları gibi elektronik cihazlar
Anevrizma ve hemostatik klipsler, protez kalp kapakçıkları
Koklear, otoolojik implantlar
İlaç infüzyon cihazları
Derin beyin stimülasyon elektrotları
Kurşun elektrokardiyogram telleri
Diğer kontrendikasyonlar (manyetik alan etkileri ile cilt yanığı, şişme veya hasar riski)
Bazı ilaç yamaları
Metalik yabancı cisimler örneğin şarapnel veya gözdeki diğer dakika metal parçaları
Bazı dövme ve kozmetikler (kalıcı makyaj)
Vücut delici mücevherler
Gebelik (manyetik alanların olası yan biyolojik etkileri)
Bilinen klostrofobi

Tablo 1. MRI incelemesinin ana kontrendikasyonları. En sık görülen kontrendikasyonlar metalik implantlardır. İmplantlar giderek MR güvenli hale geliyor (MRI-şartlı) ancak önemli bir endişe kaynağı olmaya devam ediyor.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Discussion

Burada sunulan protokol, MS hastalarını 7.0 T'de incelerken tipik olarak kullanılan farklı kontrastlara sahip bir dizi MRI dizisini açıklar.

Beyin lezyonlarının yanı sıra, omurilikteki lezyonlar sıklıkla motor, duyusal ve otonomik disfonksiyona neden olan MS hastalarını etkiler. Bununla birlikte, özellikle 7.0 T'de omurilik görüntüleme teknik olarak113 'emeydan okuyor. Çarpık B1 alan profillerinin engellerini aşmak için paralel iletim ve paralel görüntülemedeki diğer gelişmeler garanti edilir114.

Bu protokolün amacı, teknoloji gelişmelerini ve klinik uygulamaları disiplin alanlarında yaygınlaştırmak ve sinerjik olarak bağlamaktır. Mekansal ve zamansal çözünürlükte beklenen geliştirmelerin yanı sıra, daha yüksek manyetik alanların değişen fiziksel özelliklerinden elde edilen fırsatlar arasında duyarlılık ağırlıklı görüntüleme (SWI) ve faz kontrast teknikleri115'tedaha iyi kontrastların yanı sıra patolojinin daha derinlemesine değerlendirilmesi ve terapötik izleme için sodyum116,117 ve flor118,119,120 gibi X çekirdeklerinin görüntülenmesi yer almaktadır.

Subscription Required. Please recommend JoVE to your librarian.

Disclosures

Beyan edilecek rakip finansal çıkarlar yoktur.

Acknowledgments

Bu proje (T.N.), Avrupa Birliği'nin Horizon 2020 araştırma ve inovasyon programı kapsamında Avrupa Araştırma Konseyi'nden (ERC) 743077 No 743077 (ThermalMR) hibe anlaşması kapsamında kısmen fon almıştır. Yazarlar, Helmholtz Derneği, Berlin, Almanya'daki Berlin Ultrahigh Saha Tesisi (B.U.F.F.), Max Delbrueck Moleküler Tıp Merkezi'ndeki ekiplere teşekkür etmek istiyor; İsveç Ulusal 7T Tesisi, Lund Üniversitesi Biyogörüntüleme Merkezi, Lund Üniversitesi, Lund, İsveç ve ECOTECH-COMPLEX, Maria Curie-Skłodowska Üniversitesi, Lublin, Polonya'da teknik ve diğer yardımlar için.

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

Tıp Sayı 168
7.0 Tesla'da Multipl Sklerozun Manyetik Rezonans Görüntülemesi
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