JoVE Journal > Medicine
Summary
Abstract
Introduction
Protocol
Résultats
Discussion
Divulgations
Acknowledgements
Materials
References
Traduction automatique
Please note that all translations are automatically generated. Click here for the English version.
Médecine

הדמיית תהודה מגנטית של טרשת נפוצה ב 7.0 טסלה

Published: February 19, 2021
doi:
10.3791/62142
, , , , , , , , , ,
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

Summary

כאן, אנו מציגים פרוטוקול לרכישת תמונות תהודה מגנטית (MR) של מוחות של חולי טרשת נפוצה (MS) ב 7.0 טסלה. הפרוטוקול כולל הכנת ההתקנה כולל סלילי תדר רדיו, הליכי ראיון סטנדרטיים עם חולי טרשת נפוצה, מיקום נושא בסורק MR ורכישת נתוני MR.

Abstract

המטרה הכוללת של מאמר זה היא להדגים שדה אולטרה-היתד החדיש (UHF) פרוטוקול תהודה מגנטית (MR) של המוח ב 7.0 טסלה בחולי טרשת נפוצה (MS). טרפלס היא מחלה דלקתית כרונית, דמיאלינטית, ניווניות המאופיינת בנגעי חומר לבן ואפור. זיהוי של נגעי T2-hyperintense המופצים באופן מרחבי וטמפורלי על ידי שימוש ב- MRI ב- 1.5 T ו- 3 T מייצג כלי אבחון חיוני בפרקטיקה הקלינית לביסוס אבחנה מדויקת של טרשת נפוצה בהתבסס על הגרסה הנוכחית של קריטריוני מקדונלד 2017. עם זאת, ההבחנה של נגעי טרשתות שני מנגעי חומר לבן במוח ממקורות אחרים יכולה לפעמים להיות מאתגרת בשל המורפולוגיה הדומה להם בעוצמות שדה מגנטי נמוכות יותר (בדרך כלל 3 T). MR שדה Ultrahigh (UHF-MR) נהנה מיחס אות לרעש מוגבר ורזולוציה מרחבית משופרת, הן המפתח להדמיה מעולה לאבחנות מדויקות ומוחלטות יותר של נגעים עדינים. לפיכך, MRI ב 7.0 T הראה תוצאות מעודדות כדי להתגבר על האתגרים של אבחון דיפרנציאלי טרשת נפוצה על ידי מתן סמנים דימות מוחי ספציפיים MS (למשל, סימן וריד מרכזי, מבני שפת hypointense ובידול של נגעים חומר אפור טרשת נפוצה). סמנים אלה ואחרים ניתן לזהות על ידי ניגודים אחרים MR מלבד T1 ו- T2 (T2*, שלב, דיפוזיה) ולשפר באופן משמעותי את ההבחנה של נגעים טרשתות שני מאלה המתרחשים במצבים נוירו-דליקים אחרים כגון נוירומיאליטיס אופטיקה ותסמונת סוסאק. במאמר זה, אנו מתארים את הגישה הטכנית הנוכחית שלנו לחקר נגעים בחומר לבן ואפור במוח בחולי טרשתשת טרשת כף יד ב 7.0 T באמצעות שיטות רכישת MR שונות. הפרוטוקול העדכני כולל הכנת מערך MR כולל סלילי תדר רדיו המותאמים אישית ל- UHF-MR, סינון סטנדרטי, נהלי בטיחות וראיון עם חולי טרשת נפוצה, מיקום מטופלים בסורק MR ורכישת סריקות מוח ייעודיות המותאמות לבדיקת טרשת נפוצה.

Introduction

טרשת נפוצה (MS) היא המחלה הדלקתית והדמיאלינטית השכיחה ביותר של מערכת העצבים המרכזית (CNS) הגורמת לנכות נוירולוגית בולטת אצל מבוגרים צעירים ומובילה לנכות ארוכת טווח1,2. סימן ההיכר הפתולוגי של טרשת טרשת כפיים הוא הצטברות של נגעים demyelinating המתרחשים בחומר האפור והלבן של המוח וגם מפוזרים ניוון עצבי במוח כולו, אפילו בחומר לבן רגיל (NAWM)3,4. פתולוגיה של MS מציעה כי דלקת מניעה פגיעה ברקמות בכל שלבי המחלה, גם בשלבים המתקדמים שלהמחלה 5. הביטויים הקליניים הראשונים של MS מלווים בדרך כלל בפרקים הפיכים של ליקויים נוירולוגיים ומתייחסים אליהם כתסמונת מבודדת קלינית (CIS), כאשר הם רק מרמזים על MS6,7. בהיעדר חבר העמים ברור, יש לנקוט זהירות בביצוע אבחנה טרשת נפוצה: האבחנה צריכה להיות מאושרת על ידי מעקב וייזום טיפולים ארוכי טווח לשינוי מחלות יש לדחות, עד ראיות נוספות8.

הדמיית תהודה מגנטית (MRI) הוא כלי הכרחי באבחון MS וניטור התקדמות המחלה9,10,11. MRI בעוצמות שדה מגנטי של 1.5 T ו- 3 T מייצג כיום כלי אבחון חיוני בפרקטיקה הקלינית כדי לזהות נגעים בזמן הרפיה ספין-ספין משוקלל (T2)ולבסס אבחנה מדויקת של טרשת נפוצה בהתבסס על הגרסה הנוכחית של קריטריוני מקדונלד2017 8. קריטריונים אבחוניים עבור MS מדגישים את הצורך להפגין הפצה של נגעים במרחב ובזמן, ולא לכלול אבחנות חלופיות8,12. MRI משופר ניגודיות היא השיטה היחידה להערכת מחלות חריפות ודלקתחריפה 8,אך חששות גוברים לגבי תצהיר מוח גדול טווח פוטנציאלי עלול להגביל יישום ניגודיות ככלי אבחון חשוב13,14,17. בנוסף, ההבחנה של נגעי טרשתות שני מנגעי חומר לבן במוח ממקורות אחרים יכולה לפעמים להיות מאתגרת בשל המורפולוגיה הדומה שלהם בחוזקות שדה מגנטי נמוכות יותר.

בעוד MRI הוא ללא ספק כלי האבחון הטוב ביותר עבור חולי טרשת נפוצה, בדיקות MR ופרוטוקולים צריכים לעקוב אחר הנחיות של הדמיית תהודה מגנטית בקבוצת MS (MAGNIMS) באירופה18,19 או הקונסורציום של מרכזי טרשת נפוצה (CMSC) בצפון אמריקה20 לאבחון, פרוגנוזה וניטור של חולי טרשת נפוצה. מחקרי בקרת איכות סטנדרטיים בהתאם להנחיות העדכניות ביותר בבתי חולים ובמדינות שונות הם גם חיוניים21.

פרוטוקולי MRI המותאמים לאבחון MS וניטור התקדמות המחלה כוללים ניגודים מרובים של MRI, כולל ניגודיות הנשלטת על ידי זמן הרפיה אורך T1, זמן הרפיה ספין-ספין T2, זמן הרפיה ספין-ספין יעיל T2*, והדמיה משוקללת דיפוזיה (DWI)22. יוזמות הרמוניזציה סיפקו דוחות קונצנזוס עבור MRI ב- MS כדי להתקדם לעבר פרוטוקולים סטנדרטיים המאפשרים תרגום קליני והשוואה של נתונים באתרים23,24,25. דימות T2-weighted מבוסס היטב ומשמש לעתים קרובות בפרקטיקה קלינית לזיהוי נגעים של חומר לבן (WM), המאופיינים במראה היפרינטנס26,27. בעוד היותו קריטריון אבחון חשוב עבור MS28, עומס נגע WM מתאם רק חלש עם נכות קלינית, בשל חוסר הספציפיות שלה לחומרת הנגע ואת הפתופיזיולוגיה הבסיסית26,27,29. תצפית זו עוררה מחקרים למיפוי פרמטרי של זמן ההרפיה הרוחבית T2 30. דימות T2*משוקלל הפך חשוב יותר ויותר הדמיה טרה-אס. סימן הווריד המרכזי ב- T2* MRI משוקלל נחשב סמן הדמיה ספציפי עבור נגעי MS27,31,32,33. T2* רגיש לתצהיר ברזל34,35, אשר עשוי להתייחס משך המחלה, פעילות וחומרה36,37,38. T2* דווח גם כדי לשקף שינויים ברקמת המוח בחולים עם ליקויים קלים טרשתשת טרשת טרשת שוקית מוקדמת, ובכך עשוי להפוך לכלי להערכת התפתחות טרשת טרשת שוק ההון כבר בשלב מוקדם39,40.

שיפורים בטכנולוגיית MRI מבטיחים לזהות טוב יותר שינויים במערכת החולים של חולי MS ולספק לרופאים מדריך טוב יותר כדי לשפר את הדיוק והמהירות של אבחון MS11. שדה Ultrahigh (UHF, B0≥7.0 T) MRI נהנה מעלייה ביחס אות לרעש (SNR) שניתן להשקיע ברזולוציות מרחביות או זמניות משופרות, הן המפתח להדמיה מעולה לאבחנות מדויקות ומוחלטות יותר41,42. שדה שידור (B1+) inhomogeneities שהם תכונה שלילית של תדר הרדיו 1H המשמש בשדות מגנטיים ultrahigh43 ייהנו שידור רב ערוצי באמצעות שידור מקביל (pTx) סלילי RF וגישות עיצוב דופק RF המשפרות את B1+ הומוגניות ובכך להקל על כיסוי אחיד של המוח44.

עם הופעתו של 7.0 T MRI, השגנו תובנה רבה יותר על מחלות demyelinating כגון טרשתשת טרשת כפיים ביחס רגישות מוגברת וספציפיות של זיהוי נגע, זיהוי סימן וריד מרכזי, שיפור leptomeningeal, ואפילו ביחס לשינויים מטבוליים45. נגעים MS הוכחו זה מכבר ממחקרים היסטופתולוגיים להיווצר סביב ורידים venules46. ההתפלגות המתפתלת של נגעים (סימן וריד מרכזי) ניתן לזהות עם T2* משוקלל MRI46,47,48 ב 3.0 T או 1.5 T, אבל ניתן לזהות בצורה הטובה ביותר עם UHF-MRI ב 7.0 T49,50,51,52. מלבד סימן הווריד המרכזי, UHF-MRI ב 7.0 T שיפרה או חשפה סמנים ספציפיים ל- MS כגון מבני שפת לשון ים ובידול של נגעי חומר אפור MS53,54,55,56. תיאור טוב יותר של סמנים אלה עם UHF-MRI מבטיח להתגבר על כמה מהאתגרים של הבחנה נגעים טרשת נפוצה מאלה המתרחשים במצבים נוירו-דלקתיים אחרים כגון תסמונת סוסאק53 נוירומיאליטיס אופטיקה54, תוך זיהוי מנגנונים פתוגנטיים נפוצים בתנאים אחרים או וריאנטים של טרשת נפוצה כגון טרשת נפוצה קונצנטרית של באלו57,58.

מתוך הכרה באתגרים ובהזדמנויות של UHF-MRI לאיתור ובידול של נגעים בטרשתשת טרשתות שני, מאמר זה מתאר את הגישה הטכנית הנוכחית שלנו לחקר נגעי חומר לבן ואפור במוח בחולי טרשתשת טרשת כף יד ב- 7.0 T בטכניקות הדמיה שונות. הפרוטוקול העדכני כולל הכנת מערך MR כולל סלילי גלי רדיו (RF) המותאמים ל- UHF-MR, סינון סטנדרטי, נהלי בטיחות וראיון עם חולי טרשת נפוצה, מיקום המטופל בסורק MR ורכישת סריקות מוח המוקדשות טרשת נפוצה. המאמר נועד להנחות מומחי הדמיה, חוקרים בסיסיים, מדענים קליניים, חוקרי תרגום וטכנולוגים עם כל רמות הניסיון והמומחיות החל מחניכים ועד משתמשים מתקדמים ומומחי יישומים לתחום UHF-MRI בחולי MS, במטרה הסופית לחבר באופן סינרגטי בין פיתוח טכנולוגיה ויישום קליני בתחומים משמעתיים.

Protocol

פרוטוקול זה מיועד למחקרים שאושרו על ידי ועדת האתיקה של ארגון הצדקה – תפילת ברלין (מספר אישור: EA1/222/17, 2018/01/08) וחטיבת הגנת המידע והממשל התאגידי של המדינה – תות ברלין. הסכמה מדעת התקבלה מכל הנושאים לפני שנכללו במחקר. 1. נושאים הערה: גיוס חולי טרשת כאשר בדרך כלל מתבצע ב…

Representative Results

אישה בת 26 שאובחנה עם נסיגה טרשת MS (RRMS) נבדקה ב 7.0 T באמצעות הפרוטוקולים לעיל(איור 11). ניתן לראות עיוותים מסוימים בפרופיל B1+ בתמונות MR. זה צפוי כאשר עוברים לתדרי תהודה גבוהים יותר43; אורכי הגל הקצרים יותר מגבירים הפרעות הרסניות ובו…

Discussion

הפרוטוקול המוצג כאן מתאר סדרה של רצפי MRI עם ניגודים שונים המשמשים בדרך כלל בעת בדיקת חולי טרשת הנפוצה ב 7.0 T. יחד עם התפתחויות טכנולוגיות מתפתחות, הם מספקים את הבסיס לחקירות לתוך יישומים מתקדמים יותר בהדמיה מטבולית או תפקודית.

מלבד נגעים במוח, נגעים בחוט השדרה משפיעים לעתים ק?…

Divulgations

The authors have nothing to disclose.

Acknowledgements

פרויקט זה (T.N.) קיבל מימון בחלקו ממועצת המחקר האירופית (ERC) במסגרת תוכנית המחקר והחדשנות Horizon 2020 של האיחוד האירופי במסגרת הסכם המענק No 743077 (ThermalMR). המחברים מבקשים להודות לצוותים במתקן שדה Ultrahigh בברלין (B.U.F.F.), מרכז מקס דלברוק לרפואה מולקולרית באגודת הלמהולץ, ברלין, גרמניה; במתקן ה-7T הלאומי השבדי, במרכז הביו-הדמיה של אוניברסיטת לונד, אוניברסיטת לונד, שבדיה וב-ECOTECH-COMPLEX, אוניברסיטת מריה קירי-סקובודובסקה, לובלין, פולין לסיוע טכני ואחר.

Materials

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, &. #. 1. 9. 2. ;. a. l., 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. . 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), 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

Keywords: MRIMultiple Sclerosis7.0 TeslaCerebral White MatterGray MatterLesionsSpatial ResolutionSignal-to-noise RatioSensitivity GainPathologyRadiographerPulse OximeterRadio Frequency Head CoilISO CenterB0 Map3D ShimFrequency
check_url/fr/62142?article_type=t

Play Video
PDF
DOI
DOWNLOAD MATERIALS LIST
Citer Cet Article
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).
Télécharger la Citation
Réimpressions et Autorisations

View Video

✖

To prove you're not a robot, please enter the text in the image below

CAPTCHA Image
Play CAPTCHA Audio
Refresh Image