Kvantifiering av humant fosterblodflöde med magnetisk resonanstomografi och rörelsekompensation

Foster-MR står inför flera utmaningar. Detta protokoll behandlar frågorna om fosterrörelse, höga, rumsliga och tidsmässiga upplösningskrav och brist på externa grindmetoder. Denna teknik använder accelererad avbildning genom komprimerad avkänning som minskar bildtiden, retrospektivt korrigerar för fosterrörelser och möjliggör extraktion av fostrets hjärtfrekvens med hjälp av metrisk optimerad gating.

För närvarande är denna teknik endast för forskning, men den har potential för övervakning och behandlingsvägledning för fosterpatologier, såsom medfödd hjärtsjukdom och intrauterin tillväxtbegränsning. Efter att ha hjälpt mamman i en lämplig bekväm position på MR-bordet, ställ in instrumentet för att köra en lokaliseringsundersökning för att lokalisera fosterkroppen med en upplösning på 0,9 x 0,9 x 10 kubikcentimeter, en ekotid på fem millisekunder, en repetitionstid på 15 millisekunder, ett synfält på 450 x 450 kvadratmillimeter och sex skivor. Ställ in parametrarna för att köra en förfinad lokaliseringsundersökning för att lokalisera fostrets kärl med skivgruppen centrerad på fostrets hjärta vid 1,1 x 1,1 x sex kubikmillimeters upplösning, ekotid på 2,69 millisekunder, repetitionstid på 1335,4 millisekunder, ett synfält på 350 x 350 kvadratmillimeter, 10 skivor och en axiell till fosterorientering.

Upprepa sedan de raffinerade lokalisatorerna med sagittala och koronala orienteringar för att få en tydligare bild av fosterkärlen. För att mäta fostrets blodflöde, efter att ha lokaliserat fosterkärlen, identifiera kärlen av intresse. Till exempel är den nedåtgående aortan ett långt rakt kärl nära ryggraden i sagittala slätter, den stigande aortan och de viktigaste lungartärerna kan identifieras som kärl som lämnar vänster respektive höger kammare.

Ductus arteriosus kan spåras som ett nedströms segment av den huvudsakliga lungartären proximal till den nedåtgående aortan. Den överlägsna vena cava kan identifieras från axiella slätter nära fostrets hjärtas bas som kärlet intill den stigande aortan. Skriv ut en skiva vinkelrätt mot axeln på fostrets kärl av intresse och rotera och flytta skivriktlinjen på MR-konsolen så att skivan skär målkärlet vinkelrätt.

Ställ in skanningsparametrarna på ett MR-förvärv med radiell faskontrast, en upplösning på 1,3 x 1,3 x fem kubikmillimeter, ekotid på 3,25 millisekunder, upplösningstid på 5,75 millisekunder, synfält på 240 x 240 kvadratmillimeter, en skiva, 100 till 150 centimeter per sekundhastighet och beläggning enligt det intressanta kärlet, genom planet, radiovyer hastighet och beläggningsriktning och 1500 per slutkod fri andning. När du har kört genomsökningen verifierar du receptet baserat på den initiala genomsnittliga rekonstruktionen som utförts och visas på MR-konsolen. Upprepa för varje målblodkärl och om målkärlet saknas eller kan identifieras.

Efter att ha rekonstruerat fostrets flödes-CINE: er, ladda de rekonstruerade datafilerna i ett lämpligt program för flödesanalys och rita en region av intresse som omfattar lumen i blodkärlet av intresse i de anatomiska och hastighetskänsliga bilderna. Föröka regionen av intresse för alla hjärtfaser och korrigera för förändringar i kärlets diameter. Registrera sedan flödesmätningarna inom varje intressant region.

I denna representativa analys visar de extraherade rörelseparametrarna för foster ett och foster två rörelsen hos den fallande aortan under skanningens varaktighet. Här kan den delade ömsesidiga informationen om varje realtidsram med alla andra samregistrerade ramar för foster ett och foster två observeras. De andra realtidsrekonstruktionerna som användes för att härleda hjärt-gate-informationen tog 10 minuter per skiva, och fostrets hjärtslagsintervall härleddes med hjälp av metrisk optimerad gating med hjälp av en multiparametermodell som demonstrerats.

Slutliga CENE-rekonstruktioner. Att använda retrospektivt rörelsekorrigerade och gated data tog tre minuter per skiva och möjliggjorde generering av anatomiska och hastighetsrekonstruktioner för fostren, vid topp systole. Rekonstruktioner med rörelsekorrigering visar fartyg med skarpare väggar.

Utan rörelsekorrigering är den fallande aortan suddigare och mindre iögonfallande. De uppmätta flödeskurvorna från varje foster avslöjade högre topp- och medelflöden i rekonstruktionerna utan rörelsekorrigering än de med rörelsekorrigering. Tekniken används för att studera blodfördelningen i fosterpatologier.

En förlängning av denna metod har möjliggjort flerdimensionell fosterflödesvisualisering och mätning.