7 テスラで心臓磁気共鳴イメージング
Summary
超高磁場磁気共鳴する固有の感度利得は、心臓の高空間分解能イメージングのための約束を保持しています。ここでは、高度なマルチ チャンネル高周波コイル、磁気フィールドをシミングとトリガーの概念を使用して 7 テスラで機能的心臓血管磁気共鳴 (CMR) 用にカスタマイズされたプロトコルについて述べる.
Abstract
超高磁場における CMR (磁場の強さ B0 ≥ 7 テスラ) の恩恵をより高い磁場の強さで固有の信号対雑音比 (SNR) 利点と潜在的改善された信号のコントラストと分解能を提供します。有望な結果が達成されている、超高磁場 CMR はエネルギー蒸着制約および伝送フィールドの不均一性や磁場の不均一性など物理的な現象のために挑戦。さらに、磁気流体力学的効果は心筋の動きに関するデータ集録の同期を困難なレンダリングします。現在、新規の磁気共鳴技術を探究して課題に。すべての障害を克服することができます、超高磁場 CMR は機能的な CMR、心筋組織性状診断、組織イメージングまたは代謝イメージングのための新しい機会を生成するかもしれません。高忠実度を容易に心臓をトリガーのマルチ チャネル無線周波数 (RF) コイル技術が高い順序 B0シミングと共に 7 テスラとバックアップの信号で CMR に合わせたことを示すこの可能性を認識し、機能の CMR。提案のセットアップでは、診察時間の低い分野強さで達成と同様に心臓チャンバー定量化を実現できます。この経験を共有し、この専門知識の普及をサポートするためには、この作品は、私たちのセットアップおよびプロトコルに最適の 7 テスラで機能的な CMR をについて説明します。
Introduction
心臓血管磁気共鳴 (CMR) は、多様な臨床徴候1,2臨床価値が証明されたのです。特に、心臓の形態と機能の評価の主要な関連性は、通常心臓サイクル全体を使用して全体の心動き分割息開催二次元 (2 D) cinematograpic (追跡と可視化により実現シネ) イメージング技術。データ集録が心臓や呼吸器の運動の必要性と同様、複数の息で保持しての使用によって制限されます高高時空分解能、高血心筋コントラスト、高い信号対雑音比 (SNR) が必要ですが、全体の心または左心室報道はしばしば大規模なスキャン時間に します。パラレル イメージング、同時マルチ スライス画像や動きに対処するためのテクニックを助ける他の加速は関連制約3,4,5,6です。
また、恩恵を固有の SNR は、高磁場で得るため B0と高磁場システム 3 テスラ = 臨床ルーチン7,8でますます採用されています。開発は、超強磁場の調査を奨励しているも (B0≥7 テスラ、f≥298 MHz) CMR9,10、11,12,13,14。SNR および血心筋コントラスト高い電界強度に固有の利得が今日の制限15,16,を越える空間分解能を使用して強化された機能 CMR に譲渡する約束を保持します。17. ターンでは、磁気共鳴 (MR) の新たな可能性で心筋組織性状診断、代謝画像と微細構造のイメージングが予想される13。これまでのところ、いくつかのグループが CMR 7 テスラ、具体的に合わせた超高磁場技術されている性導入17,18,19,20、実証しています。 21,22。これらの有望な開発、超高磁場と CMR を考えることがまだ未開発13の可能性について。同時に、物理的な現象と磁場の不均一性、無線周波数 (RF) 励起フィールドの不均一性、非共鳴の成果物、誘電体効果、ローカライズされた組織加熱電界強度など、現実的な問題で独立した RF 電力蒸着制約によって、10,17に挑戦超高磁場におけるイメージング。後者は、高周波誘導組織加熱を制御し、安全な操作を確保するために用いられます。また、心電図 (ECG) ベースのトリガーすることができます大幅によって影響を受ける磁気流体力学 (MHD) 効果19,23,24。組織における短波長による課題に対応するには、多要素トランシーバー RF コイル配列に最適の 7 テスラの CMR は提案された21,25,26,27だった並列の RF 伝送は、伝送フィールド形成、またとして知られている B1+ シミング、磁場の不均一性と感受性工芸品18,28を削減することができる手段を提供します。現在の段階で、これらの手段のいくつかは実験的複雑さを増加可能性があります。、概念、有用な証明されている CMR 1.5 T、3 T の臨床実地に変換可能性があります。
現在、2 D バランスの取れた定常自由歳差運動 (bSSFP) シネ画像は 1.5 T と 3 T1臨床機能 CMR の参照の標準です。最近では、シーケンスは正常に 7 テスラで採用されたが、多数の課題の残る19。患者特定 B1+をシミングと余分な RF コイル調整が適用された RF 電力蒸着による制約を管理して典型的なバンディングのシーケンスを制御する注意してください B0シミングを行った。左心室 (LV) の機能評価のための 93 分の平均のスキャン時間が、努力は、臨床的に許容範囲を超える診察時間を延長しました。ここでは、甘やかされて育ったグラジエント エコー シーケンスは実行可能な代替を提供します。7 テスラの低い分野強さ21臨床イメージング プロトコルにも対応する左室機能評価 (29 ± 5) 分の合計診察時間は報告されました。それによって、甘やかされて育ったグラジエント エコー ベースの長期T1緩和時代から超高磁場における、強化された血心筋コントラスト 1.5 T のグラジエント エコー イメージングに優れて、CMR メリットこれはよく特定できる心膜、僧帽弁と三尖弁と同様、乳頭筋など微妙な解剖学的構造を表示します。Congruously、7 テスラで甘やかされて育ったグラジエント エコーによる心臓チャンバー定量化は 1.5 T202D bSSFP シネ画像から派生した LV パラメーターと密接に一致します。それを除けば、右心室 (RV) 商工会議所定量の正確さでは 7 テスラ29グラジエント エコー シーケンスを台無しに実現可能な高解像度を使用して示された最近。
課題と超高磁場における CMR の機会を認識し、この作業は、セットアップおよび治験薬の 7 テスラ研究スキャナー機能の CMR 買収用にカスタマイズされたプロトコルを示します。プロトコルは、障害を克服することができますして余分な実験のオーバーヘッドを最小限にとどめるのに役立つ実用的な考慮事項を提供する方法を示します、技術的な基盤をについて説明します。イメージングの提案と空間分解能の 4 倍の改善を構成する今日の臨床練習。それはフィールドに臨床アダプター、医者科学者、橋渡し研究、アプリケーションの専門家、氏放射線技師、技師や新規参入者のためのガイドラインを提供するものです。
Protocol
Representative Results
Discussion
機能の CMR の定期試験は、7 テスラに正常に実施できます。SNR の利得を駆動電界強度に基づいて、人間の心臓のシネ画像が 1.5 または 3 t. と比較して有意に高い空間分解能で得られる1.2 〜 2.0 mm の長さの低い臨床分野の強み1,30、7 テスラの測定で使われるボクセル エッジが 6 に 8 mm、平面内のスライス厚は 4 mm と、等方性のスライス厚と実施でした?…
Declarações
The authors have nothing to disclose.
Acknowledgements
著者は、設備、高度なイメージング、クイーンズランド大学のセンターで国立イメージング施設の科学的な技術的な支援を認めます。我々 はまたグラハム ・ ギャロウェイとイアン Brereton トアルフ ・ Niendorf の CAESIE の助成金を取得する彼らの助けのために感謝したいと思います。
Materials
| 7 Tesla MRI system | Siemens | Investigational Device | |
| 32-Channel -1H-Cardiac Coil | MRI.Tools GmbH | Transmit/Receive RF Coil for MR Imaging and Spectroscopy at 7.0 Tesla | |
| ECG Trigger Device | Siemens | ||
| Pulse Trigger Device | Siemens |
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