Relajometría por resonancia magnética acelerada novedosa de múltiples proveedores y múltiples sitios (MVMS_MRI)

La importancia de este estudio es doble. Primero, un obstáculo típico en la aplicación de IRM cuantitativa avanzada a los protocolos clínicos es el largo tiempo de adquisición. Las nuevas técnicas de aceleración propuestas facilitarán las traducciones clínicas de imágenes T1ρ y T2 al reducir el tiempo y el costo de integrar las secuencias en la práctica clínica estándar, aumentando la comodidad del paciente y reduciendo los posibles artefactos de movimiento. En segundo lugar, es un paso esencial pero a veces pasado por alto para investigar la variabilidad de la cuantificación entre sitios y sistemas de RM para validar los biomarcadores de imágenes de RM y aplicar las medidas en ensayos a gran escala de múltiples proveedores y múltiples sitios. Específicamente, hay una falta de evaluación sistemática de la variabilidad entre proveedores y entre sitios de imágenes T1ρ a pesar de que se ha aplicado ampliamente en imágenes neurales, imágenes hepáticas, imágenes cardíacas, imágenes oncológicas e imágenes musculoesqueléticas. Además, no hay fantomas T1ρ comerciales disponibles con valores de referencia validados. El estudio propuesto está abordando estas brechas significativas. Mediante la implementación y la validación cruzada de imágenes T1ρ y T2 en sistemas de RM de diferentes proveedores, los resultados del estudio propuesto (fantomas de calibración dedicados, protocolos de análisis y adquisición rápidos y estandarizados) proporcionarán al campo herramientas esenciales para futuros multiproveedor de múltiples proveedores. ensayos de sitio que utilizarán estas técnicas de imágenes cuantitativas. En esta propuesta se probará la innovación y el desarrollo en pacientes con riesgo de artrosis.

En este estudio, se desarrollarán nuevos métodos acelerados de obtención de imágenes T1ρ y T2 para evaluar sistemáticamente la variación de estas medidas entre proveedores entre sitios utilizando fantomas de calibración T1ρ y T2 dedicados (que se desarrollarán en este estudio) y sujetos que viajan, y demostrar la viabilidad en pacientes después de una lesión y reconstrucción del LCA que están en riesgo de artrosis postraumática. La investigación tiene tres Objetivos Específicos:

1. - Desarrollar nuevas técnicas de aceleración para imágenes 3D T1ρ y T2 rápidas. A pesar de la creciente disponibilidad de imágenes morfológicas aceleradas que utilizan técnicas de detección comprimida (CS), las aplicaciones de CS a la resonancia magnética cuantitativa aún son muy limitadas con los desafíos de mantener la precisión cuantitativa. Se desarrollará una nueva técnica CS convexa basada en modelos para aprovechar al máximo el modelo conocido para el decaimiento de T1ρ y T2.
2. - Desarrollar un fantoma de calibración adecuado para la estandarización de las mediciones de T1ρ y T2 e implementar técnicas de aceleración en los sistemas de RM de los tres principales proveedores (Siemens, GE y Philips). El desarrollo fantasma y las mediciones de referencia se realizarán en colaboración con el Instituto Nacional de Estándares y Tecnología (NIST). Las secuencias T1ρ y T2 aceleradas se implementarán en seis sistemas de RM en cuatro sitios de tres proveedores. La variación entre sitios y entre proveedores de T1ρ y T2 se cuantificará en fantasmas y sujetos humanos que viajan.
3. - Demostrar la capacidad de las técnicas de aceleración recientemente desarrolladas para cuantificar la degeneración del cartílago longitudinalmente en un entorno de múltiples proveedores. Los sujetos con desgarros agudos del ligamento cruzado anterior (LCA), un modelo establecido de 'OA temprana', junto con controles emparejados por edad, género e IMC serán escaneados en tres sistemas de RM usando protocolos T1ρ y T2 estándar y acelerados al inicio y un año. Se aplicará un nuevo análisis de relaxometría basado en vóxeles (VBR) basado en atlas. Las medidas transversales y longitudinales se compararán entre los protocolos estándar y acelerado T1ρ y T2.

Cuatro grupos de sujetos serán reclutados en CCF para el estudio.

Grupo I: 30 voluntarios (para el Objetivo 1) Los 30 voluntarios del Grupo I serán reclutados en CCF para evaluar las diferencias entre las técnicas de imagen T1rho y T2 estándar frente a las técnicas de imagen T1rho y T2 aceleradas que se desarrollarán a partir de este estudio.

Grupo II: 8 voluntarios que viajan (para el Objetivo 2) Los 8 voluntarios que viajan en el Grupo II serán reclutados en CCF y escaneados en CCF, la Universidad de California en San Francisco, la Universidad de Kentucky y la Facultad de Medicina Albert Einstein.

Grupo III: 30 pacientes con desgarros agudos del LCA (para el Objetivo 3) Grupo IV: 12 controles emparejados con pacientes del Grupo III por edad, sexo e IMC (para el Objetivo 3) Los sujetos del grupo III y IV serán reclutados en CCF y escaneados al inicio y 1 año en los tres sistemas de RM en CCF (Siemens, GE, Philips).

Los sujetos del Grupo I serán reclutados en el año 1 y 2; El grupo II se reclutará en los años 2 y 3, y los grupos III y IV se reclutarán en los años 3-5. Los grupos II y IV comparten los mismos criterios de inclusión y exclusión, por lo que los sujetos pueden participar en el estudio y servir como sujetos dentro de ambos grupos.

En otros dos sitios involucrados en el estudio, la Universidad de California en San Francisco (UCSF) y el Colegio de Medicina Albert Einstein en Nueva York, se reclutarán 20 voluntarios locales para el desarrollo de la secuencia en el año 1 y 2.