WikiDer > МРТ в реальном времени

Real-time MRI
МРТ сердца человека в реальном времени (двухкамерный снимок) с разрешением 22 мс[1]
МРТ в реальном времени голосовой тракт пока пение, при разрешении 40 мс

В реальном времени магнитно-резонансная томография (МРТ) относится к непрерывному мониторингу («съемке») движущихся объектов в реальном времени. Потому что МРТ основан на трудоемком сканировании k-пространство, МРТ в реальном времени была возможна только при низком качестве изображения или низком временном разрешении. Эти ограничения были недавно сняты с помощью алгоритма итеративной реконструкции: новый метод МРТ в реальном времени обеспечивает временное разрешение от 20 до 30 миллисекунд для изображений с разрешением в плоскости от 1,5 до 2,0 мм.[2] МРТ в реальном времени обещает добавить важную информацию о заболеваниях суставы и сердце. Во многих случаях МРТ может стать для пациентов более легким и комфортным.

Физическая основа

В то время как ранние приложения были основаны на эхо-планарной визуализации, которая нашла важное применение в режиме реального времени. функциональная МРТ (рт-фМРТ),[3] недавний прогресс основан на итеративная реконструкция и Флэш-МРТ.[4][5] Метод визуализации в реальном времени, предложенный Уекером и его коллегами[2] совмещает радиальную флеш-МРТ[6] который предлагает быстрый и непрерывный сбор данных, устойчивость к движению и устойчивость к недостаточной выборке, с итеративная реконструкция изображения метод, основанный на постановке реконструкции изображения в виде нелинейный обратная задача.[7][8]Путем интеграции данных с нескольких приемных катушек (например, параллельной МРТ) и использования избыточность во временном ряду изображений с использованием регуляризация и фильтрация, этот подход увеличивает возможную степень недостаточной дискретизации данных на один порядок, так что высококачественные изображения могут быть получены из всего лишь 5–10% данных, требуемых для нормальной реконструкции изображения.

Из-за очень короткого времени эха (например, от 1 до 2 миллисекунды) метод не страдает нерезонансными эффектами, так что изображения не проявляют восприимчивость артефактов, ни полагаться на подавление жира. В то время как испорченные последовательности FLASH предлагают плотность вращения или контраст T1, версии с перефокусированными или полностью сбалансированными градиентами обеспечивают доступ к контрасту T1 / T2. Выбор времени градиентного эхо-сигнала (например, синфазный или противофазный режим) дополнительно изменяет представление сигналов воды и жира на изображениях и позволяет создавать отдельные видеофильмы вода / жир.

Приложения

Хотя применение МРТ в реальном времени охватывает широкий спектр, от немедицинских исследований турбулентный поток[9] Что касается неинвазивного мониторинга интервенционных (хирургических) процедур, наиболее важным приложением, использующим новые возможности, является сердечно-сосудистый визуализация.[1] С помощью нового метода можно получать видео с бьющимся сердцем в реальном времени с частотой до 50 кадров в секунду при свободном дыхании и без необходимости синхронизации с ЭКГ.[10]

Помимо МРТ сердца, другие приложения в реальном времени занимаются функциональными исследованиями соединение кинетика (например, височно-нижнечелюстного сустава,[11] колено и запястье[12]) или обращайтесь к координированной динамике артикуляторов, таких как губы, язык, мягкое небо и голосовые складки во время Говорящий (артикуляционная фонетика)[13] или же глотание.[14] Приложения в интервенционная МРТ, который относится к мониторингу малоинвазивный хирургические процедуры возможны путем интерактивного изменения таких параметров, как положение и ориентация изображения.

Рекомендации

  1. ^ а б С. Чжан, М. Уеккер, Д. Войт, К. Д. Мербольдт, Дж. Фрам (2010a) Сердечно-сосудистый магнитный резонанс в реальном времени с высоким временным разрешением: радиальная вспышка с нелинейной обратной реконструкцией. J Cardiovasc Magn Reson 12, 39, [1] Дои:10.1186 / 1532-429X-12-39
  2. ^ а б М. Юкер, С. Чжан, Д. Войт, А. Караус, К. Д. Мербольдт, Дж. Фрам (2010a) МРТ в реальном времени с разрешением 20 мс. ЯМР Биомед 23: 986-994, [2] Дои:10.1002 / nbm.1585
  3. ^ Коэн М.С. (2001). «Функциональная магнитно-резонансная томография в реальном времени». Методы. 25 (2): 201–220. Дои:10.1006 / мет.2001.1235. PMID 11812206.
  4. ^ Дж. Фрам, А. Хаазе, В. Хенике, К. Д. Мербольдт, D Matthaei (1985) Hochfrequenz-Impuls und Gradienten-Impuls-Verfahren zur Aufnahme von schnellen ЯМР-томограммы unter Benutzung von Gradientenechos. Заявка на патент Германии P 35 04 734.8, 12 февраля 1985 г.
  5. ^ Дж. Фрам, А Хаазе, D Matthaei (1986) ЯМР-визуализация динамических процессов с использованием метода FLASH. Magn Reson Med 3: 321-327. [3] Дои:10.1002 / mrm.1910030217
  6. ^ С Чжан, КТ Блок КТ, Дж. Фрам (2010b) Магнитно-резонансная томография в реальном времени: прогресс в использовании радиальной вспышки. J Magn Reson Imag 31: 101-109, [4] Дои:10.1002 / jmri.21987
  7. ^ М. Юкер, Т Хохаге, Блок К. Т., Дж. Фрам (2008) Реконструкция изображения с помощью регуляризованной нелинейной инверсии - Совместная оценка чувствительности катушки и содержания изображения. Magn Reson Med 60: 674-682, [5] Дои:10.1002 / mrm.21691
  8. ^ М. Юкер, С. Чжан, Дж. Фрам (2010b) Нелинейная обратная реконструкция для МРТ сердца человека в реальном времени с использованием радиальной вспышки с недостаточной выборкой. Magn Reson Med 63: 1456-1462, [6] Дои:10.1002 / mrm.22453
  9. ^ V Wedeen; Кроули; Р. Вайскофф; Дж. Холмванг и М.С. Коэн (1990). «МРТ в реальном времени структурированного потока жидкости». Общество магнитного резонанса в медицине: 164.
  10. ^ И. Уяник, П. Линднер, Д. Шах, Н. Цекос И. Павлидис (2013) Применение метода установки уровня для разрешения физиологических движений при МРТ сердца со свободным дыханием и без стробирования. ФИМХ, 2013 г., «Лаборатория вычислительной физиологии» (PDF). Получено 2013-10-01.
  11. ^ С. Чжан, Н. Герсдорф, Дж. Фрам (2011) Магнитно-резонансная томография динамики височно-нижнечелюстного сустава в реальном времени. Открытый журнал медицинской визуализации, 2011 г., стр. 5, 1-7, «Архивная копия» (PDF). Архивировано из оригинал (PDF) на 2012-09-26. Получено 2011-09-16.CS1 maint: заархивированная копия как заголовок (связь)
  12. ^ Бутин Р.Д., Буонокоре М.Х., Иммерман И., Эшвелл З., Сонико Г.Дж., Сабо Р.М. и Чаудхари А.Дж. (2013) Магнитно-резонансная томография (МРТ) в реальном времени во время активного движения запястья - начальные наблюдения. PLoS ONE 8 (12): e84004. DOI: 10.1371 / journal.pone.0084004
  13. ^ Нибергалл А., Чжан С., Кунай Э., Кейдана Г., Джоб М. и др. МРТ речи в реальном времени с разрешением 33 мс: радиальная флэш-память с недискретизацией и нелинейной обратной реконструкцией. Магн Резон Мед 2010, Дои:10.1002 / mrm.24276.
  14. ^ Чжан С., Олтофф А. и Фрам Дж. Магнитно-резонансная томография нормального глотания в реальном времени. J. Магнитно-резонансная визуализация 2011; 35: 1372-1379. Дои:10.1002 / jmri.23591.

внешняя ссылка