Rilassometria MRI accelerata multi-vendor multi-sito (MVMS_MRI)

Il significato di questo studio è duplice. Innanzitutto, un tipico ostacolo nell'applicazione della risonanza magnetica quantitativa avanzata ai protocolli clinici è il lungo tempo di acquisizione. Le nuove tecniche di accelerazione proposte faciliteranno le traduzioni cliniche dell'imaging T1ρ e T2 riducendo i tempi e i costi per integrare le sequenze nella pratica clinica standard, aumentando il comfort del paziente e riducendo i potenziali artefatti da movimento. In secondo luogo, è un passaggio essenziale ma a volte trascurato studiare la variabilità della quantificazione tra siti e sistemi RM al fine di convalidare i biomarcatori di imaging RM e applicare le misure in studi multi-sito multi-vendor su larga scala. In particolare, vi è una mancanza di valutazione sistematica della variabilità inter-sito inter-vendor dell'imaging T1ρ anche se è stata ampiamente applicata nell'imaging neurale, nell'imaging epatico, nell'imaging cardiaco, nell'imaging oncologico e nell'imaging muscolo-scheletrico. Inoltre, non sono disponibili fantocci T1ρ commerciali con valori di riferimento convalidati. Lo studio proposto sta affrontando queste lacune significative. Implementando e convalidando in modo incrociato l'imaging T1ρ e T2 su sistemi RM di diversi fornitori, i risultati dello studio proposto (fantocci di calibrazione dedicati, acquisizione rapida e standardizzata e protocolli di analisi) forniranno sul campo gli strumenti essenziali per il futuro multi-vendor multi- prove in loco che utilizzeranno queste tecniche di imaging quantitativo. In questa proposta, saranno testati l'innovazione e lo sviluppo nei pazienti a rischio di osteoartrite.

In questo studio, saranno sviluppati nuovi metodi di imaging T1ρ e T2 accelerati per valutare sistematicamente la variazione inter-vendor inter-sito di queste misure utilizzando fantocci di calibrazione T1ρ e T2 dedicati (da sviluppare in questo studio) e soggetti in viaggio, e dimostrare la fattibilità nei pazienti dopo lesione e ricostruzione del LCA che sono a rischio di OA post-traumatica. L'indagine ha tre obiettivi specifici:

1. - Sviluppare nuove tecniche di accelerazione per l'imaging 3D veloce T1ρ e T2. Nonostante la crescente disponibilità di imaging morfologico accelerato utilizzando tecniche di rilevamento compresso (CS), le applicazioni di CS alla risonanza magnetica quantitativa sono ancora molto limitate con le sfide del mantenimento dell'accuratezza quantitativa. Sarà sviluppata una nuova tecnica CS convessa basata su modello per sfruttare appieno il modello noto per il decadimento di T1ρ e T2.
2. - Sviluppare un fantoccio di calibrazione adatto alla standardizzazione delle misure di T1ρ e T2 e implementare tecniche di accelerazione su sistemi RM di tre principali fornitori (Siemens, GE e Philips). Lo sviluppo del fantoccio e le misure di riferimento saranno in collaborazione con il National Institute of Standards and Technology (NIST). Le sequenze T1ρ e T2 accelerate saranno implementate su sei sistemi RM in quattro siti di tre fornitori. La variazione inter-sito e inter-vendor di T1ρ e T2 sarà quantificata in fantocci e soggetti umani in viaggio.
3. - Dimostrare la capacità delle tecniche di accelerazione recentemente sviluppate di quantificare la degenerazione della cartilagine longitudinalmente in un contesto multivendor. I soggetti con lesioni acute del legamento crociato anteriore (LCA), un modello consolidato di "OA precoce", insieme a controlli corrispondenti per età, sesso e BMI, verranno scansionati su tre sistemi RM utilizzando protocolli T1ρ e T2 standard e accelerati al basale e un anno. Verrà applicata una nuova analisi di rilassometria basata su voxel (VBR) basata su atlante. Le misure trasversali e longitudinali saranno confrontate tra protocolli T1ρ e T2 standard e accelerati.

Quattro gruppi di soggetti saranno reclutati presso CCF per lo studio.

Gruppo I: 30 volontari (per Obiettivo 1) I 30 volontari del Gruppo I saranno reclutati presso il CCF per valutare le differenze tra le tecniche di imaging T1rho e T2 standard rispetto alle tecniche di imaging T1rho e T2 accelerate che saranno sviluppate da questo studio.

Gruppo II: 8 volontari itineranti (per Obiettivo 2) Gli 8 volontari itineranti del Gruppo II saranno reclutati presso CCF e sottoposti a scansione presso CCF, University of California San Francisco, University of Kentucky e Albert Einstein College of Medicine.

Gruppo III: 30 pazienti con lesioni acute del LCA (per l'obiettivo 3) Gruppo IV: 12 controlli abbinati a pazienti del gruppo III per età, sesso e indice di massa corporea (per l'obiettivo 3) I soggetti del gruppo III e IV saranno reclutati presso il CCF e scansionati al basale e 1 anno in tutti e tre i sistemi RM presso CCF (Siemens, GE, Philips).

I soggetti del gruppo I saranno reclutati nell'anno 1 e 2; Il gruppo II sarà reclutato nell'anno 2 e 3 e il gruppo III e IV sarà reclutato nell'anno 3-5. I gruppi II e IV condividono gli stessi criteri di inclusione ed esclusione, pertanto i soggetti possono partecipare allo studio e fungere da soggetti all'interno di entrambi i gruppi.

In altri due siti coinvolti nello studio, l'Università della California di San Francisco (UCSF) e l'Albert Einstein College of Medicine di New York, 20 volontari locali saranno reclutati per lo sviluppo della sequenza nell'anno 1 e 2.