Bilgi

İyi MRI görüntüleme için SNR

İyi MRI görüntüleme için SNR



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Diğer faktörleri sabit tutarak FOV azaltılırsa MRI çözünürlüğü iyileştirilebilir, ancak bu voksel hacmini azaltır ve bu da SNR'yi azaltır. İyi görüntüleme için ne kadar SNR yeterlidir?


[Eski soru, ama… ]

MRI'da eski bir atasözü vardır: Gürültüye yüksek sinyal, yüksek çözünürlük, kısa tarama süresi… 2'yi seçin.

"Ne kadar SNR yeterlidir?" sorusu özelliklerden bahsetmeden cevap verilemez, öncelikle tarama ne için kullanılacak?

Örneğin, tipik bir MS tanılama taramasının gerçekten çok yüksek bir çözünürlük veya sinyal-gürültü olması gerekmez. tipik lezyonlar büyük ve hiperintenstir. AMA daha yüksek alan tarayıcıları ile daha küçük ve daha küçük lezyonlar görülebilir.

Bir MRI taramasından nicel çalışma yapıyorsa, o zaman nicelleştirme, algoritma vb. türüne bağlı olacaktır.

Bu nedenle, bazı yönlerden soru çok geniştir ve önemli ölçüde diğer birçok faktöre bağlıdır.

SNR ve MRI için Google Akademik / Pubmed aramaları yapmak, ilgilendiğiniz belirli alanlarda yardımcı olabilir (örneğin, https://scholar.google.com/scholar?hl=tr&as_sdt=0%2C9&q=minimum+signal+to+noise +oran+in+manyetik+rezonans+görüntüleme&btnG=)


Sinyal gürültü oranı

burada I = içsel sinyal yoğunluğu, f(QF) = bobin kalitesi ve f(B) = alan gücü.

Görüntüleme Parametrelerinin SNR, Mekansal Çözünürlük ve Edinme Süresi Üzerindeki Etkileri

Mekansal Çözünürlük
HedefGörüntüleme ParametreleriSNR Değiştir * Bölüm-Kodlama YönüFrekans Kodlama YönüFaz Kodlama YönüEdinme Zamanı
Daha yüksek SNRNSA × 2× 1.41× 2
Daha yüksek SNRSB/2× 1.41
Daha yüksekbakış açısıfaz/2× 0.25× 2× 2
Yüksek çözünürlüknfrekans × 2× 0.71× 2
Yüksek çözünürlüknfaz × 2× 0.71× 2× 2

BW, frekans kodlama yönünde FOV bant genişliğifroq FOV frekans kodlama yönünde görüş alanıfaz, faz kodlama yönünde görüş alanı Nfroq, FOV boyunca piksel sayısıfroq (enterpolasyon olmadan) Nfaz, NSA faz kodlama adımlarının sayısı, ortalaması alınan sinyal sayısı.


İyi MRI görüntüleme için SNR - Biyoloji

Moleküler Görüntüleme ve Biyoloji, biyoloji ve tıpla ilgili problemlerde moleküler görüntülemenin kullanımına ilişkin özgün araştırma katkıları sunar. Derginin temel amacı, görüntüleme tekniklerinin kullanımı yoluyla sağlık ve hastalığın moleküler mekanizmalarının keşfi için bir forum sağlamaktır.

Kapsanan konular arasında, önemli biyolojik süreçlerde yer alan makromoleküler hedeflerin moleküler görüntüleme araştırmaları ve makromoleküler hedefleri ve bunların işlevlerini araştırmak için kullanılan moleküler probların değerlendirilmesi ve yeni moleküler teşhis ve terapötiklerin geliştirilmesi için in vivo hayvan hastalık modellerinin incelenmesi yer alır.

Genel amaç, hem gerçek hastalarda hastalığın biyolojik yapısını araştırmak hem de yeni moleküler görüntüleme tanı prosedürleri oluşturmak için temel bilim keşiflerini hastalarda hastalığın moleküler görüntülemesine dönüştürmektir.

Moleküler Görüntüleme ve Biyoloji, Dünya Moleküler Görüntüleme Derneği ve Avrupa Moleküler Görüntüleme Derneği'nin resmi dergisidir.

Moleküler Görüntüleme ve Biyoloji, Google Akademik H-5 Nükleer Tıp ve Radyoterapi Endeksi'nde 2019 H-5 Endeksi 31 ile 15. sırada yer almaktadır.

Neden bizimle yayınla

  • Biz Dünya Moleküler Görüntüleme Derneği (WMIS), Avrupa Moleküler Görüntüleme Derneği (ESMI) ve Asya Moleküler Görüntüleme Dernekleri Federasyonu'nun (FASMI) resmi dergisi.
  • Dergimiz, hastalıkların tanımlanması ve tedavisinde moleküler görüntülemenin kullanımına ilişkin özgün araştırmalara yer vermekte ve görüntüleme teknolojileri aracılığıyla hassas sağlık için forum.
  • Bizimle ortalama 30 gün süren hızlı meslektaş inceleme süreci ilk karara, biz sağlarız yüksek düzeyde yazar memnuniyeti , ile birlikte 100% kesinlikle veya muhtemelen olacağını bildiren yazarların tekrar bizimle yayınlayın.

Prostat brakiterapisinin MRI tabanlı implant sonrası dozimetrisinde hızlandırılmış görüntüleme ve geliştirilmiş sinyal-gürültü oranı için paralel görüntüleme sıkıştırılmış algılama

Amaç: Prostat brakiterapisinin MRI tabanlı implant sonrası dozimetrisinde tarama süresini azaltmak ve sinyal-gürültü oranını (SNR) iyileştirmek için paralel görüntüleme sıkıştırılmış algılama (PICS) kullanmanın fizibilitesini araştırmak.

Yöntemler ve malzemeler: On hastaya pozitif manyetik rezonans sinyali tohum belirteçleri ile sarılmış radyoaktif tohumlarla düşük doz hızlı prostat brakiterapi uygulandı ve bir Siemens 1.5T Aera üzerinde tarandı. MRG, rijit iki kanallı endorektal sarmal olan ve olmayan iki adet 18 kanallı dış pelvik dizi sarmal ile tamamen dengeli bir kararlı durum serbest presesyon dizisinden oluşuyordu. Tam olarak örneklenen veri setleri, artan hızlanma faktörleriyle geriye dönük olarak alt örneklendi ve paralel görüntüleme ve sıkıştırılmış algılama algoritmaları ile yeniden oluşturuldu. Görüntüler, kurul onaylı bakım sağlayıcıları tarafından kör bir okuyucu çalışmasında değerlendirildi. Derecelendirme puanları, yeniden yapılandırma türleri arasındaki istatistiksel olarak anlamlı farklılıklar için karşılaştırıldı.

Sonuçlar: PICS ile 4 hızlanma faktörüne kadar alt örneklemeden yeniden oluşturulan görüntüler, tam olarak örneklenen görüntülerle karşılaştırıldığında SNR, anatomi tasviri veya tohum/işaret belirginliği kaybı olmadan dozimetri için tutarlı bir şekilde yeterli kalite gösterdi. 5 veya 6 hızlanma faktörleriyle elde edilen görüntüler, azaltılmış uzamsal çözünürlük ve tohum işaretleyici kontrastını ortaya çıkardı. Bununla birlikte, okuyucu çalışması, 5'e kadar bir hızlandırma faktörü ile elde edilen ve PICS ile yeniden oluşturulan görüntülerin implant sonrası dozimetri için yeterli-iyi olduğunu ortaya koydu.

Sonuçlar: Kombine paralel görüntüleme ve sıkıştırılmış algılama, prostatın tam dengeli kararlı durum serbest presesyon görüntülemesinde tarama süresini önemli ölçüde azaltırken implant sonrası dozimetri için yeterli ila iyi görüntü kalitesini korur. Kaydedilen tarama süresi, çoklu sinyal ortalamaları ve geliştirilmiş SNR için kullanılabilir, bu da MRI tabanlı implant sonrası dozimetride endorektal sarmal ihtiyacını potansiyel olarak ortadan kaldırır.

Anahtar Kelimeler: Sıkıştırılmış algılama Endorektal bobin MRI Prostat brakiterapi SNR.

Telif Hakkı © 2018 Amerikan Brakiterapi Derneği. Elsevier Inc tarafından yayınlanmıştır. Tüm hakları saklıdır.


Sert Dokularda Anatomik Düşünceler

Sert dokular, kemik ve diş gibi hücre dışı matrislerinde mineralize bir bileşen gösteren tüm dokuları içerir. Mineral fazın oranı sadece her doku için farklı olmakla kalmaz, aynı zamanda yaş, cinsiyet, cinsiyet ve bölgeye göre de değişebilir [50]. Bu tür doku heterojenliği, farklı T2 mevcut serbest su miktarına göre özellikler (Tablo 1). Aşağıdaki paragraflarda, kemik ve dişlerin belirli kimyasal bileşenlerine genel bir bakış sunulmaktadır.

Kemik, vücutta çeşitli işlevleri yerine getiren mineralize bir dokudur. Kemik, hayati organları korur, hareket ve hareket için kas bağlanması için yerler sağlar, kan hücrelerini üretir ve birçok önemli iyon için bir rezervuar görevi görür.Örneğin., kalsiyum ve fosfat). Yetişkin insan iskeleti iki ana bileşenden oluşur: kompakt kemik (

%80, kortikal kemik olarak da adlandırılır) ve trabeküler kemik (

%20, süngerimsi veya süngerimsi kemik olarak da adlandırılır). Kortikal ve trabeküler kemiğin oranı, iskeletteki farklı yerlere bağlı olarak farklıdır. Adından da anlaşılacağı gibi, kompakt kemik, neredeyse katı olan yoğun bir yapı gösterir (yani, %10 veya daha az porozite) ve osteonlar (veya Havers sistemleri) adı verilen paralel silindirik birimlerden oluşur. Kompakt kemik, femur ve tibia gibi uzun kemiğin dış bölgelerinde, bilek ve ayak bileği gibi küçük kemiklerde ve kafatası kasası ve diğer düzensiz kemikler gibi yassı kemiklerde bulunur. Trabeküler kemik, kortikal kemikten daha az yoğundur, genellikle %50 ile %90 arasında daha yüksek gözeneklilik gösterir ve uzun ve küçük kemiklerin uçlarına yakın ve yassı kemiklerin yüzeyleri arasında bulunur. Kemiğin dış yüzeyi, iskelet gelişiminde ve kemik iyileşmesinde önemli rol oynayan periosteum adı verilen bir bağ dokusu ile kaplıdır (Şekil 5) [51,52,53].

Uzun kemik morfolojisinin şematik gösterimi. Dışarıdan içeriye doğru periosteum, kompakt kemik (osteonlardan oluşur) ve trabeküler kemiği ayırt etmek mümkündür. Her dokunun farklı T'ye sahip olduğunu unutmayın.2 Kompozisyonuna göre değerler. T2 şekilde bildirilen değerler 1,5 T MRI sisteminde ölçülür.

Kemiğin mineral bileşeni hidroksiapatitten (HA) oluşur. Bölgeye bağlı olarak, çoğu kemiğin mineral bileşeni, %98'e kadar mineral içeriği gösteren kulaktaki kemikçikler hariç, toplam kuru ağırlığın %60 ila %70'ini temsil eder. Kemiğin kalan bileşeni organik bir faz (%20-30) ve sudan (%10-15) oluşur. Organik fazın ana bileşeni, mineral faz ile sertleştirilmiş kollajen tip I'dir (yaklaşık %90), kollajen olmayan proteinler, lipidler ve su ise az miktarda bulunur, yanisırasıyla , %5, %3 ve %2 [54,55,56].

Kemiğe giren su içeriği üç farklı biçimde bulunur. İlk olarak, su mineral faz ile ilişkilendirilebilir, ikinci olarak su organik kollajen faz ile ilişkilendirilebilir, üçüncü olarak mineral fazın gözeneklerinde yer alan serbest yığın su vardır [57, 58]. Doğal olarak, hem serbestçe hem de sıkıca bağlı suyun meydana gelmesi, farklı hızlarda bozunan iki ana gevşeme bileşeni ile sonuçlanır. Mineral faz ve organik faz ile ilişkili protonlar hızla bozunmaktadır (yani, T2 < 11.7 μs ve T2 = 320 μs, sırasıyla), dökme su yavaşça bozunurken (T2 = 2.28 ms) 3 T MRI sisteminde ölçüldüğü gibi [59,60,61].

Dişler

Memeli dişleri dört ana dokudan oluşur: mine, dentin, sement ve pulpa. Mine, dentin ve sement birbirine sıkıca bağlı üç farklı mineralize dokuyu temsil ederken, pulpa dişin tek yumuşak dokusudur (Şekil 6). Mine, kuronun dış kabuğunu oluşturan yüksek oranda mineralize bir yapıdır (%96'ya kadar) ve mekanik olarak vücuttaki en sert maddedir. Kalan %4 su ve amelogenin, ameloblastinler ve emayelinler olarak adlandırılan diğer organik proteinlerden oluşur. Dentin, %70 mineral faz, %20 organik faz, esas olarak kollajen tip I ve %10 sudan oluşur. Sement, diş kökü ile periodonsiyum arasında bulunan ince bir tabakadır. Sementin kalınlığı, farklı konumlara ve dişlere bağlı olarak 50 ila 1500 μm arasında değişmektedir. Çimento, inorganik faz olarak HA'nın %45-50'sini, organik fazın %50-55'ini (esas olarak kolajen tip I) ve geri kalanı için sudan oluşur [62,63,64,65,66,67]. Çok düşük su içeriği nedeniyle dentin ve mine için gevşeme süreleri çok kısadır, yani, T2 Sırasıyla <1 ms ve 70 μs (veriler 1.5 T sisteminde ölçülen) [68].

İnsan molar anatomisinin şematik gösterimi. Dıştan içe doğru mine, dentin ve diş pulpasını ayırt etmek mümkündür. T2 şekilde bildirilen değerler 1,5 T MRI sisteminde ölçülür. www.charlesfamilydental.com adresinden uyarlanmıştır.


Koordinatları ve düzlemleri görüntüleme

XYZ manyetik rezonans koordinat sistemi, klinik görüntüleyicilerde görüntülerin toplanması ve sunumu için kullanılmaz. Bunun yerine anatomik koordinat sistemi kullanılır. Eksenler, Şekil 4.7'de gösterildiği gibi gövdeye atıfta bulunur. Üç eksen, sol-sağ (L/R), ön-arka (A/P) ve üst-alt (S/I) şeklindedir.

Benzer şekilde, klinik görüntüleyicilerde XY, YZ ve XZ terminolojisi, görüntülenen düzlemleri belirtmek için yaygın olarak kullanılmaz. Bunun yerine Şekilde gösterildiği gibi sırasıyla eksenel veya enine, sagital ve koronal olarak adlandırılırlar. Eksenel düzlem, gövdenin uzun eksenine (Z ekseni) dik olan görüntülü bir düzlemdir. L/R ve A/P bu düzlemin kenarlarıdır. Vücudun sol ve sağ tarafını ikiye bölen düzleme sagital düzlem denir. Sagital düzlem, X eksenine dik ve yerçekimi alanına (g) paraleldir. S/I ve A/P bu düzlemin kenarlarıdır. Koronal düzlem, vücudun önünü arkadan ikiye bölen bir düzlemdir. L/R ve S/I bu düzlemin kenarlarıdır. Bu düzlem hem eksenel hem de sagital düzleme karşılıklı olarak diktir.

Şekil 4.7 Anatomik koordinatlar ve düzlemler


Manyetik Rezonans Görüntüleme (MRI)

Manyetik Rezonans Görüntüleme (MRI), üç boyutlu ayrıntılı anatomik görüntüler üreten invaziv olmayan bir görüntüleme teknolojisidir. Genellikle hastalık tespiti, teşhis ve tedavi takibi için kullanılır. Canlı dokuları oluşturan suda bulunan protonların dönme ekseninin yönündeki değişikliği uyaran ve algılayan gelişmiş teknolojiye dayanmaktadır.

MRI'lar, vücuttaki protonları bu alanla hizalanmaya zorlayan güçlü bir manyetik alan üreten güçlü mıknatıslar kullanır. Daha sonra hastaya bir radyofrekans akımı gönderildiğinde, protonlar uyarılır ve manyetik alanın çekimine karşı zorlanarak dengeden çıkar. Radyofrekans alanı kapatıldığında, MRI sensörleri, protonlar manyetik alanla yeniden hizalanırken açığa çıkan enerjiyi algılayabilir. Protonların manyetik alanla yeniden hizalanması için geçen süre ve açığa çıkan enerji miktarı, ortama ve moleküllerin kimyasal yapısına bağlı olarak değişir. Doktorlar, bu manyetik özelliklere dayanarak çeşitli doku türleri arasındaki farkı söyleyebilirler.

X-ışınları Nasıl Çalışır?

Bir MRI görüntüsü elde etmek için, bir hasta büyük bir mıknatısın içine yerleştirilir ve görüntüyü bulanıklaştırmamak için görüntüleme işlemi sırasında çok hareketsiz kalmalıdır. Protonların manyetik alanla yeniden hizalanma hızını artırmak için (genellikle Gadolinyum elementini içeren) bir hastaya MRI öncesinde veya sırasında intravenöz olarak kontrast maddeleri verilebilir. Protonlar ne kadar hızlı hizalanırsa, görüntü o kadar parlak olur.

MRI tarayıcıları, vücudun kemikli olmayan kısımlarını veya yumuşak dokularını görüntülemek için özellikle uygundur. Bilgisayarlı tomografiden (BT) farklıdırlar, çünkü x-ışınlarının zararlı iyonlaştırıcı radyasyonunu kullanmazlar. Beyin, omurilik ve sinirlerin yanı sıra kaslar, bağlar ve tendonlar MRG ile normal röntgen ve BT'ye göre çok daha net görülür, bu nedenle MRG genellikle diz ve omuz yaralanmalarını görüntülemek için kullanılır.

Beyinde MRG, beyaz madde ile gri madde arasında ayrım yapabilir ve ayrıca anevrizma ve tümörleri teşhis etmek için kullanılabilir. MRG, x-ışınları veya başka radyasyon kullanmadığından, özellikle beyinde tanı veya tedavi için sık görüntüleme gerektiğinde tercih edilen görüntüleme yöntemidir. Ancak MRI, röntgen görüntüleme veya BT taramasından daha pahalıdır.

Bir tür özel MRI, işlevsel Manyetik Rezonans Görüntülemedir (fMRI). Bu, beyin yapılarını gözlemlemek ve çeşitli bilişsel görevler sırasında beynin hangi alanlarının "aktive" olduğunu (daha fazla oksijen tükettiğini) belirlemek için kullanılır. Beyin organizasyonunun anlaşılmasını ilerletmek için kullanılır ve nörolojik durumu ve beyin cerrahisi riskini değerlendirmek için potansiyel yeni bir standart sunar.

MRI, x-ray ve CT görüntülemede bulunan iyonlaştırıcı radyasyonu yaymasa da, güçlü bir manyetik alan kullanır. Manyetik alan, makinenin ötesine uzanır ve demir nesnelere, bazı çeliklere ve diğer mıknatıslanabilir nesnelere çok güçlü kuvvetler uygular ve tekerlekli sandalyeyi odanın diğer ucuna fırlatacak kadar güçlüdür. Hastalar, MR taramasından önce her türlü tıbbi veya implant hakkında doktorlarını bilgilendirmelidir.

MRI taraması yaptırırken, aşağıdakiler dikkate alınmalıdır:

  • İmplantlı kişiler, özellikle demir içerenler, — Kalp pilleri, vagus siniri uyarıcıları, implante edilebilir kardiyoverter defibrilatörler, döngü kaydediciler, insülin pompaları, koklear implantlar, derin beyin uyarıcıları ve kapsül endoskopi kapsülleri bir MRI makinesine girmemelidir.
  • Gürültü—Genellikle tıklama ve bip sesi olarak adlandırılan yüksek gürültü ve ayrıca belirli MR tarayıcılarda 120 desibele kadar olan ses yoğunluğu, özel kulak koruması gerektirebilir.
  • Sinir Stimülasyonu— bir seğirme hissi bazen MRG'de hızla değişen alanlardan kaynaklanır.
  • Kontrast ajanları— Diyaliz gerektiren ciddi böbrek yetmezliği olan hastalar, gadodiamid ve diğerleri gibi belirli gadolinyum içeren ajanların kullanımına bağlı olabilen, nefrojenik sistemik fibroz adı verilen nadir fakat ciddi bir hastalık riski taşıyabilir. Nedensel bir bağlantı kurulmamış olmasına rağmen, Amerika Birleşik Devletleri'ndeki mevcut kılavuzlar, diyaliz hastalarının gadolinyum ajanlarını yalnızca gerekli olduğunda almaları gerektiğini ve ajanın vücuttan derhal çıkarılması için taramadan sonra mümkün olan en kısa sürede diyalizin gerçekleştirilmesi gerektiğini önermektedir.
  • GebelikFetüs üzerinde herhangi bir etki gösterilememiş olmakla birlikte, özellikle gebeliğin ilk üç ayında, fetüsün organları oluşurken ve kullanılırsa kontrast maddelerinin fetal kan dolaşımına girebileceği durumlarda, önlem olarak MRG taramalarından kaçınılması önerilir.

  • Klostrofobi— hafif klostrofobisi olan kişiler bile makinenin içinde uzun tarama sürelerini tolere etmekte zorlanabilirler. Görselleştirme teknikleri, sedasyon ve anestezinin yanı sıra makine ve süreç ile aşinalık, hastalara rahatsızlıklarının üstesinden gelmeleri için mekanizmalar sağlar. Ek başa çıkma mekanizmaları arasında müzik dinlemek veya bir video veya film izlemek, gözleri kapatmak veya kapatmak ve bir panik düğmesini basılı tutmak yer alır. Açık MRI, bir ucu kapalı bir tüp yerine yanları açık olan bir makinedir, bu nedenle hastayı tam olarak çevrelemez. Geleneksel MRG'nin dar tüneli ve seslerinden rahatsız olan hastaların ihtiyaçlarını karşılamak ve boyutu veya ağırlığı geleneksel MRG'yi kullanışsız hale getiren hastalar için geliştirilmiştir. Daha yeni açık MRI teknolojisi, tüm muayene türleri için olmasa da çoğu için yüksek kaliteli görüntüler sağlar.

Biyopsileri Sesle Değiştirmek
Kronik karaciğer hastalığı ve siroz, Amerika Birleşik Devletleri'nde 5,5 milyondan fazla insanı etkilemektedir. NIBIB tarafından finanse edilen araştırmacılar, ses dalgalarını karaciğerin görüntülerine dönüştürmek için bir yöntem geliştirdiler; bu, karaciğer hastalığından zarar görmüş tümörleri veya dokuları bulmak için invaziv olmayan, ağrısız yeni bir yaklaşım sağlar. Manyetik Rezonans Elastografi (MRE) cihazı, hastanın MRI makinesine girmeden önce karaciğerinin üzerine yerleştirilir. Daha sonra, MRG'nin karaciğer dokusunun yoğunluğunu ve sağlığını belirlemek için algılayabildiği ve kullanabildiği karaciğer boyunca ses dalgaları gönderir. Bu teknik, geleneksel biyopsiden daha ucuz olmasının yanı sıra hasta için daha güvenli ve daha rahattır. MRE, doku yoğunluğundaki çok küçük farklılıkları tanıyabildiğinden, kanseri saptamak için de kullanılma potansiyeli vardır.

Çocuklara Özel Yeni MRI
BT'den farklı olarak, potansiyel olarak zararlı olabilecek herhangi bir iyonlaştırıcı radyasyona sahip olmadığından MRG, çocuklar için potansiyel olarak en iyi görüntüleme yöntemlerinden biridir. Bununla birlikte, MRI teknisyenlerinin karşılaştığı en zor zorluklardan biri, özellikle hasta bir çocuksa veya uzun süre hareketsiz kalmasını engelleyen bir tür rahatsızlığı varsa net bir görüntü elde etmektir. Sonuç olarak, birçok küçük çocuk anestezi gerektirir ve bu da hasta için sağlık riskini artırır. NIBIB, sağlam bir pediatrik vücut MRG geliştirmeye çalışan araştırmaları finanse ediyor. Daha küçük gövdeler için özel olarak yapılmış bir pediatrik sarmal oluşturarak, görüntü daha net ve hızlı bir şekilde oluşturulabilir ve daha az MR operatörü becerisi gerektirir. Bu, MRG'leri daha ucuz, daha güvenli ve çocuklar için daha erişilebilir hale getirecektir. Daha hızlı görüntüleme ve hareket telafisi, yetişkin hastalara da potansiyel olarak fayda sağlayabilir.

NIBIB tarafından finanse edilen başka bir araştırmacı, bu sorunu farklı bir açıdan çözmeye çalışıyor. MR muayeneleri için görüntü kalitesini büyük ölçüde artırabilecek bir hareket düzeltme sistemi geliştiriyor. Araştırmacılar, MRI darbelerini gerçek zamanlı olarak hastanın pozundaki değişikliklere uydurabilecek ve uyarlayabilecek bir optik izleme sistemi geliştiriyorlar. Bu iyileştirme maliyeti azaltabilir (düşük kalite nedeniyle daha az tekrar MR incelemesi yapılması gerekeceğinden) ve MRG'yi muayene için hareketsiz kalamayan birçok hasta için uygun bir seçenek haline getirebilir ve MR için kullanılan anestezi miktarını azaltabilir. sınavlar.

Bir tümörün agresifliğini belirleme
PET veya SPECT'ten farklı olarak geleneksel MRG, metabolik hızları ölçemez. Bununla birlikte, NIBIB tarafından finanse edilen araştırmacılar, bir tümörün metabolik hızını ölçmek için prostat kanseri hastalarına özel bileşikler (hiperpolarize karbon 13) enjekte etmenin bir yolunu keşfettiler. Bu bilgi, tümörün saldırganlığının hızlı ve doğru bir resmini sağlayabilir. Hastalığın ilerlemesini izlemek, genellikle bekle ve izle yaklaşımını benimseyen prostat kanseri hastaları için kritik olan risk tahminini iyileştirebilir.


KLİNİK MRG'NİN SONRAKİ ON YILI

MRG için klinik zorluklar bol olsa da, fırsatlar eşit derecede geniştir. İleriye dönük olarak, en acil klinik ihtiyaçlar, MRI alım sürelerini kısaltmak, görüntü kalitesini ve içeriğini optimize etmek, analizleri otomatikleştirmek, füzyon görüntülemeyi mükemmelleştirmek ve tüm vücut görüntülemeyi etkinleştirmektir. Bu hedeflere ulaşmak için yaklaşımlar muhtemelen yukarıda açıklananlara benzer olacaktır. Derin öğrenme (DL) algoritmalarının görüntü elde etmede (DL kullanan Nyquist alt örnekleme stratejileri), yeniden yapılandırmada (AUTOMAP) ve otomatik görüntü işlemede merkezi bir rol oynaması muhtemeldir. Görüntüleme sonuçlarının (yapılandırılmış raporlama ve önemli bulgulara ilişkin uyarılar dahil) elektronik tıbbi kayıtlara daha sorunsuz entegrasyonu gerekli olacaktır. Şu anda, farklı görüntüleme teknolojileri ve platformları birbirleriyle etkileşime girmek ve birbirlerinden öğrenmek için optimize edilmediğinden bu hantal olmaya devam ediyor. Aşağıda, kanser ve diğer hastalıklar için yerleşik, yeni ortaya çıkan ve hala ihtiyaç duyulan klinik MRG uygulamalarını tartışıyoruz.

İlk kanser teşhisi, evreleme, terapötik denemelerde seri görüntüleme ve nüks/ilerleme izlemesi için MRI kullanarak kanser görüntüleme zaten kurulmuştur. Genel olarak, MRG'nin kanser triyaj hastalarını uygun tedaviye doğru bir şekilde evrelendirdiği ve özellikle kolorektal, jinekolojik ve prostat kanserleri için hasta takibini desteklediği gösterilmiştir. MRG'nin karaciğer ve beyindeki erken metastatik hastalığı tanımlamada en duyarlı görüntüleme yöntemi olduğu genel olarak kabul edilmektedir. MRG ayrıca kemik iliği tutulumunun derecesini belirlemek ve kemik malignitelerinde deri veya uydu lezyonlarını belirlemek için rutin olarak kullanılır. Ayrıca, MRG, kantitatif görüntüleme özelliklerinin (radyomikler) çıkarılmasıyla fenotip kanserlerine giderek daha fazla güvenilmektedir (9). Kanser görüntülemede birkaç yeni uygulama şunları içerir: yüksek riskli popülasyonlarda meme kanseri taraması BRCA radyasyon tedavisini planlayan mutasyonlar, bu sayede üstün yumuşak doku kontrastı, doğru sınır tanımlamasına ve doz boyamaya ve hastanın kemoterapiye tepkisini tahmin etmeye ve izlemeye izin verir. Diğer bir örnek, onkoloji evrelemesinde, özellikle radyasyon maruziyetinin sınırlandırılması gereken genç hastalarda lenfoma için tüm vücut MRG'nin kullanılmasıdır. İntraoperatif MRG, sağlıklı serebral parankimde istenmeyen hasarı sınırlarken cerrahi rezeksiyonu optimize etmek için tümörler ve beyindeki bitişik alanlar arasındaki kesin uzamsal ilişki hakkında gerçek zamanlı bilgi sağlayarak nöroşirürjik onkolojide muhtemelen artan bir rol oynayacaktır. Açık delikli tarayıcıların devam eden evrimi, girişimsel onkolojide MRI kılavuzluğundaki prosedürleri daha da mümkün kılacaktır.

Genişleyen görüntüleme teknolojilerinden kaynaklanması muhtemel birçok potansiyel klinik ilerlemeden bazıları kayda değer bir potansiyele sahiptir. Nörolojik görüntülemede önemli bir ilgi, sinyal-gürültü oranını artıran ortaya çıkan ultra yüksek alan MRG'yi (>3 T) klinik uygulamaya dönüştürmektir. Bu, daha iyi anatomik ve ultrastrüktürel görüntülemeye izin verecek ve muhtemelen hastalık karakterizasyonuna yeni kapılar açacaktır. Klinik araştırma ortamlarında bu tür birkaç ultra yüksek alan sistemi çalışır durumda olsa da, yaklaşımın daha geniş bir şekilde benimsenmesi için pratik zorlukların üstesinden gelinmesi gerekecektir. İyileştirilmiş sinyal-gürültü oranı ve daha yüksek alan kuvvetinin bir işlevi olarak artan görüntüleme hassasiyeti, bağımlılıktaki karmaşık süreçlerin nörobiyolojisini ortaya çıkarmaya yardımcı olabilecek kan oksijen düzeyine bağlı (BOLD) görüntüleme gibi gelişmiş teknikler üzerinde derin etkilere sahip olmuştur. merkezi sinir sistemini hedef alan ilaçların bölgesel etkileri. Kas-iskelet sistemi görüntüleme için merkezi bir hedef, eklemlerde stres yüklemesi ile MRG gerçekleştirme yeteneğidir. Bu basit görünebilir ancak muhtemelen yeni mıknatıs tasarımları gerektirecektir. Kardiyolojide, hızlı veri toplama, aritmisi olan hastalarda rutin gerçek zamanlı görüntülemeye izin verecektir. Benzer şekilde, gelişmiş torasik görüntüleme, hastalar için genellikle zor olan mevcut nefes tutma yaklaşımından ziyade sessiz nefes alma sırasında görüntü elde etme yöntemlerinin geliştirilmesini gerektirecektir. Abdominopelvik görüntülemedeki önemli istekler arasında, hemokromatoz gibi metabolik bozukluklar için vekil bir son nokta olarak MRG'nin oluşturulması ve ilaç geliştirme ve deneme değerlendirmesinde (örneğin, alkolsüz steatohepatit için ilaç denemelerinde) MRG'nin bir okuma olarak doğrulanması yer alır.

Son on yılda tarama süresinin azaltılmasında ve görüntü alımının optimize edilmesinde kaydedilen ilerlemeleri kabul etmekle birlikte, MRI süitinde hasta deneyimini geliştirmek için önemli bir potansiyel bulunmaktadır. Şu anda, fonksiyonel ve kardiyovasküler MR gibi gelişmiş görüntüleme teknikleri, uzun tarama süreleri (bazen bir saate kadar veya daha fazla) gerektirir. Sonuç olarak, hastalar muayene sırasında sıklıkla rahatsız olurlar ve hareket artefaktları önemli bir problem olmaya devam eder. Geriye dönük hareket düzeltme algoritmaları yararlı olsa da, şu anda geliştirilmekte olan ileriye dönük hareket düzeltmesi de dahil olmak üzere uyarlamalı dinamik görüntülemenin kardiyovasküler ve fonksiyonel MRG uygulamalarını genişletmesi beklenmektedir. Kardiyovasküler görüntüleme alanında, hasta deneyimini daha da geliştirmek için bu ileriye dönük hareket düzeltme algoritmalarını serbest solunum teknikleriyle birleştirmek için çaba sarf edilmektedir. Daha önce, karmaşık dizi alımı, yapay olmayan görüntüler elde etmek için elektrokardiyogram geçitleme, nefes tutma dizileri ve solunum geçitleme gerektiriyordu. Sürekli olarak geometrik veriler toplayan ve bu yapay nesneleri çözümleyen MR "çoklu görev" üzerinde yeni çabalar ortaya çıkıyor. Kuşkusuz, bu ilerlemeden elde edilen ikincil kazanımlar, gelişmiş görüntü kalitesi, daha kısa tarama süreleri ve iyileştirilmiş iş hacmini içerecektir.

Küresel inisiyatiflerin MRI biyobankacılık programları, geniş hasta gruplarından çok organlı görüntüleme elde etmeye çalışır. Bu tür biyobanka çabaları aynı zamanda genomik, proteomik ve metabolik sonuçları ve genellikle birden fazla zaman noktasında toplanan diğer hasta verilerini de içerir. Bu büyük depolar (U.K. Biobank ve The Cancer Imaging Archive OpenNeuro) araştırma, eğitim ve öğretimi ilerletmek için çok değerli olacaktır. Bu programların çoğu yeni başlasa da, MRG'nin hastalık mekanizmalarının anlaşılmasını geliştireceği nüfus temelli sağlık hizmetlerinde heyecan verici bir fırsat sunuyorlar. Biyobankalar tarafından elde edilen bilgilerin genişliği, kendi zorluklarını sunar ve büyük olasılıkla veri toplama ve depolama için otomatik teknikler gerektirecektir.

Burada açıklanan MRI teknolojilerindeki ilerlemeler, ağrıları büyümeden gerçekleştirilmemiştir ve bunları daha da geliştirmek için önemli miktarda çalışma yapılmalıdır. Alanın özlemleri iddialıdır ve bunları başarmak için hekimlerin yanı sıra temel ve çeviri bilim adamlarından oluşan bir topluluk gerektirecektir. Bu tür çabalar, son on yılda MRG'nin hızlı gelişiminin kanıtladığı gibi, geçmişte katalizör olmuştur. Pek çok yeni uygulama, ortaya çıkan tekniklerin geri ödenebilir hale gelebilmesi için ileriye dönük klinik denemeler ve maliyet etkinlik analizleri gerektirecektir. MRI'da ufkumuzu daha da genişletmek, sadece alan kuvvetlerini artırmaya veya dizi teknolojisini geliştirmeye değil, aynı zamanda yatak başında her yerde bulunan düşük alanlı MRI'yı sağlamaya da uzanabilir. Tüm bu iyileştirmeleri kolaylaştırmak için AI ve MR fiziğinin müttefik alanlarındaki orantılı ilerlemeler gerekli olacaktır. İşbirliği çabaları ve kamu-özel sektör ortaklıkları, bu teknolojileri ilerletmek ve MRG'nin tüm potansiyelini önümüzdeki yıllarda gerçekleştirmek için gerekli olacaktır (10).

Bu, Science Journals Varsayılan Lisans koşulları altında dağıtılan bir makaledir.


Soyut

Ateroskleroz, toplumun büyük bir bölümünü hayatlarının bir döneminde etkileyen yaygın bir hastalıktır. Risk altındaki plak fenotiplerini noninvaziv ve in vivo olarak tanımlamak ve karakterize etmek, kardiyovasküler hastalığı olan hastaların sınıflandırmasını iyileştirmek ve tedavi değerlendirmesi için noninvaziv tanıya yönelik karşılanmamış bir ihtiyaç vardır. Manyetik rezonans görüntüleme, bu teşhis ihtiyaçlarını karşılamak için benzersiz bir şekilde konumlandırılmıştır. Bununla birlikte, damar duvarı görüntüleme için şu anda mevcut olan manyetik rezonans görüntüleme yöntemleri, bireysel hasta ihtiyaçlarını yönlendirmek için yeterli ayırt edici ve öngörücü güçten yoksundur. Bu zorluğun üstesinden gelmek için fizikçiler, görüntü çözünürlüğünü artırmak, plak bileşenlerinin gelişmiş nicel değerlendirmesini sağlamak ve iltihaplanma gibi hastalık aktivitesi okumalarını elde etmek için manyetik rezonans ateroskleroz görüntülemenin sınırlarını zorluyor. Burada, yüksek alanlı manyetik rezonans görüntüleme kullanan yeni ortaya çıkan uygulamalara, gelişmiş plak karakterizasyonu için nicel gevşeme parametre haritalamasının kullanımına ve plak iltihabının görüntülenmesine yönelik yeni 19 F manyetik rezonans görüntüleme teknolojisine özel odaklanarak bu önemli gelişmelerden bazılarını gözden geçiriyoruz.


Çözüm

Faz kontrastlı MRG, modern tanısal görüntülemede önemli bir role sahiptir. Tüm MRI sinyallerine özgü faz verilerinden türetilen bu hız ölçüm tekniği, kalbin tanısal görüntülemesinde, BOS bozukluklarının değerlendirilmesinde, anjiyografide ve elastografide kritik öneme sahiptir. Bu incelemenin altında yatan temel fizik bilgisi, bu görüntülerin doğru bir şekilde elde edilmesi ve yorumlanması için esastır.

2018 RSNA Yıllık Toplantısında bir eğitim sergisi için Başarı Sertifikası ödülü sahibi.

Bu dergi tabanlı SA-CME etkinliği için yazarlar, editörler ve hakemler ilgili hiçbir ilişkiyi açıklamamıştır.


Videoyu izle: En iyi radyolojik görüntüleme yöntemi nedir? (Ağustos 2022).