Multi-Vendor Multi-Site Novel Accelerated MRI Relaxometri (MVMS_MRI)

Betydningen af ​​denne undersøgelse er dobbelt. For det første er en typisk hindring ved anvendelse af avanceret kvantitativ MRI til kliniske protokoller den lange optagelsestid. De foreslåede nye accelerationsteknikker vil lette kliniske oversættelser af T1ρ og T2 billeddannelse ved at reducere tiden og omkostningerne til at integrere sekvenserne i standard klinisk praksis, øge patientens komfort og reducere potentielle bevægelsesartefakter. For det andet er det et væsentligt, men nogle gange overset skridt at undersøge kvantificeringsvariabiliteten på tværs af steder og MR-systemer for at validere MR-billeddannelsesbiomarkører og anvende foranstaltningerne i storskala multi-leverandør multi-site forsøg. Specifikt er der en mangel på systematisk evaluering af inter-leverandør-inter-site-variabilitet af T1ρ-billeddannelse, selvom det er blevet brugt i vid udstrækning i neural billeddannelse, leverbilleddannelse, hjertebilleddannelse, onkologisk billeddannelse og muskuloskeletal billeddannelse. Desuden er der ingen kommercielle T1ρ-fantomer tilgængelige med validerede referenceværdier. Den foreslåede undersøgelse adresserer disse væsentlige huller. Ved at implementere og krydsvalidere T1ρ- og T2-billeddannelse på MR-systemer fra forskellige leverandører, vil resultaterne fra den foreslåede undersøgelse (dedikerede kalibreringsfantomer, hurtige og standardiserede optagelses- og analyseprotokoller) give feltet væsentlige værktøjer til fremtidige multi-leverandører. stedforsøg, der vil bruge disse kvantitative billeddannelsesteknikker. I dette forslag vil innovationen og udviklingen hos patienter med risiko for slidgigt blive testet.

I denne undersøgelse vil nye accelererede T1ρ og T2 billeddannelsesmetoder blive udviklet til systematisk at evaluere inter-leverandør inter-site variation af disse mål ved hjælp af dedikerede T1ρ og T2 kalibreringsfantomer (der skal udvikles i denne undersøgelse) og rejsende emner og demonstrere gennemførligheden hos patienter efter ACL-skade og rekonstruktion, som er i risiko for posttraumatisk OA. Undersøgelsen har tre specifikke mål:

1. - Udvikle nye accelerationsteknikker til hurtig 3D T1ρ og T2 billeddannelse. På trods af den stigende tilgængelighed af accelereret morfologisk billeddannelse ved brug af komprimeret sensing (CS) teknikker, er anvendelser af CS til kvantitativ MR stadig meget begrænset med udfordringerne med at opretholde kvantitativ nøjagtighed. En ny konveks, modelbaseret CS-teknik vil blive udviklet for at drage fuld fordel af den kendte model for T1ρ og T2 henfald.
2. - Udvikle et kalibreringsfantom, der er egnet til standardisering af T1ρ- og T2-målinger og implementer accelerationsteknikker på MR-systemer fra tre store leverandører (Siemens, GE og Philips). Fantomudviklingen og referencemålingerne vil være i samarbejde med National Institute of Standards and Technology (NIST). De accelererede T1ρ- og T2-sekvenser vil blive implementeret på seks MR-systemer på fire steder fra tre leverandører. Inter-site og inter-leverandør variation af T1ρ og T2 vil blive kvantificeret i fantomer og rejsende menneskelige emner.
3. - Demonstrere evnen af ​​de nyudviklede accelerationsteknikker til at kvantificere bruskdegeneration på langs i en multi-leverandør indstilling. Forsøgspersoner med akutte forreste korsbåndsrivninger (ACL), en etableret 'tidlig OA'-model, sammen med alders-, køn- og BMI-matchede kontroller vil blive scannet på tre MR-systemer ved hjælp af standard og accelererede T1ρ- og T2-protokoller ved baseline og et år. En ny atlas-baseret voxel-baseret relaxometri (VBR) analyse vil blive anvendt. Tværsnits- og længdemål vil blive sammenlignet mellem standard- og accelererede T1ρ- og T2-protokoller.

Fire grupper af forsøgspersoner vil blive rekrutteret på CCF til undersøgelsen.

Gruppe I: 30 frivillige (til mål 1) De 30 frivillige fra gruppe I vil blive rekrutteret hos CCF til at evaluere forskelle mellem standard T1rho og T2 billeddannelse versus accelererede T1rho og T2 billeddannelsesteknikker, der vil blive udviklet fra denne undersøgelse.

Gruppe II: 8 rejsende frivillige (for mål 2) De 8 rejsende frivillige i gruppe II vil blive rekrutteret på CCF og blive scannet på CCF, University of California San Francisco, University of Kentucky og Albert Einstein College of Medicine.

Gruppe III: 30 patienter med akutte ACL-rifter (for mål 3) Gruppe IV: 12 kontroller, der matches med gruppe III-patienter med alder, køn og BMI (for mål 3) Forsøgspersoner i gruppe III og IV vil blive rekrutteret på CCF og scannet ved baseline og 1-årig ved alle de tre MR-systemer hos CCF (Siemens, GE, Philips).

Emner i gruppe I vil blive rekrutteret i år 1 og 2; Gruppe II rekrutteres i år 2 og 3, og gruppe III og IV rekrutteres i år 3-5. Gruppe II og IV deler de samme inklusions- og eksklusionskriterier, derfor kan forsøgspersoner deltage i undersøgelsen og tjene som emner inden for begge grupper.

På to andre steder involveret i undersøgelsen, University of California San Francisco (UCSF) og Albert Einstein College of Medicine i New York, vil 20 lokale frivillige blive rekrutteret til sekvensudvikling i år 1 og 2.