Multi-vendor multi-site nieuwe versnelde MRI-relaxometrie (MVMS_MRI)

Het belang van dit onderzoek is tweeledig. Ten eerste is een typische hindernis bij het toepassen van geavanceerde kwantitatieve MRI op klinische protocollen de lange acquisitietijd. De voorgestelde nieuwe versnellingstechnieken zullen klinische vertalingen van T1ρ- en T2-beeldvorming vergemakkelijken door de tijd en kosten te verminderen om de sequenties in de standaard klinische praktijk te integreren, het comfort van de patiënt te vergroten en potentiële bewegingsartefacten te verminderen. Ten tweede is het een essentiële maar soms over het hoofd geziene stap om kwantificeringsvariabiliteit tussen locaties en MR-systemen te onderzoeken om biomarkers voor MR-beeldvorming te valideren en om de maatregelen toe te passen in grootschalige multi-vendor multi-site trials. Er is met name een gebrek aan systematische evaluatie van inter-vendor inter-site variabiliteit van T1ρ-beeldvorming, hoewel het op grote schaal wordt toegepast in neurale beeldvorming, leverbeeldvorming, cardiale beeldvorming, oncologische beeldvorming en beeldvorming van het bewegingsapparaat. Bovendien zijn er geen commerciële T1ρ-fantomen beschikbaar met gevalideerde referentiewaarden. De voorgestelde studie pakt deze belangrijke lacunes aan. Door T1ρ- en T2-beeldvorming op MR-systemen van verschillende leveranciers te implementeren en kruislings te valideren, zullen de resultaten van de voorgestelde studie (specifieke kalibratiefantomen, snelle en gestandaardiseerde acquisitie- en analyseprotocollen) het veld voorzien van essentiële hulpmiddelen voor toekomstige multi-vendor multi- site trials die deze kwantitatieve beeldvormende technieken zullen gebruiken. In dit voorstel wordt de innovatie en ontwikkeling bij patiënten met een verhoogd risico op artrose getest.

In deze studie zullen nieuwe versnelde T1ρ- en T2-beeldvormingsmethoden worden ontwikkeld om de inter-vendor inter-site variatie van deze metingen systematisch te evalueren met behulp van speciale T1ρ- en T2-kalibratiefantomen (te ontwikkelen in deze studie) en reizende proefpersonen, en om de haalbaarheid aan te tonen bij patiënten na VKB-letsel en -reconstructie die risico lopen op posttraumatische artrose. Het onderzoek heeft drie specifieke doelstellingen:

1. - Nieuwe versnellingstechnieken ontwikkelen voor snelle 3D T1ρ- en T2-beeldvorming. Ondanks de toenemende beschikbaarheid van versnelde morfologische beeldvorming met behulp van gecomprimeerde sensing (CS) -technieken, zijn toepassingen van CS op kwantitatieve MRI nog steeds zeer beperkt met de uitdagingen van het handhaven van kwantitatieve nauwkeurigheid. Een nieuwe convexe, modelgebaseerde CS-techniek zal worden ontwikkeld om het bekende model voor T1ρ- en T2-verval ten volle te benutten.
2. - Ontwikkel een kalibratiefantoom geschikt voor standaardisatie van T1ρ- en T2-metingen en implementeer versnellingstechnieken op MR-systemen van drie grote leveranciers (Siemens, GE en Philips). De fantoomontwikkeling en referentiemetingen zullen plaatsvinden in samenwerking met het National Institute of Standards and Technology (NIST). De versnelde T1ρ- en T2-sequenties zullen worden geïmplementeerd op zes MR-systemen op vier locaties van drie leveranciers. Inter-site en inter-vendor variatie van T1ρ en T2 zal worden gekwantificeerd in fantomen en reizende menselijke proefpersonen.
3. - Demonstreer het vermogen van de nieuw ontwikkelde versnellingstechnieken om kraakbeendegeneratie longitudinaal te kwantificeren in een omgeving met meerdere leveranciers. Proefpersonen met acute voorste kruisband (VKB)-scheuren, een gevestigd 'vroege OA'-model, samen met leeftijd-, geslacht- en BMI-gematchte controles zullen worden gescand op drie MR-systemen met behulp van standaard en versnelde T1ρ- en T2-protocollen bij baseline en een jaar. Een nieuwe atlas-gebaseerde voxel-gebaseerde relaxometrie (VBR) analyse zal worden toegepast. Cross-sectionele en longitudinale metingen zullen worden vergeleken tussen standaard en versnelde T1ρ- en T2-protocollen.

Voor het onderzoek zullen bij CCF vier groepen proefpersonen worden geworven.

Groep I: 30 vrijwilligers (voor Doel 1) De 30 vrijwilligers van Groep I zullen worden aangeworven bij CCF voor het evalueren van verschillen tussen standaard T1rho- en T2-beeldvorming versus versnelde T1rho- en T2-beeldvormingstechnieken die op basis van deze studie zullen worden ontwikkeld.

Groep II: 8 reizende vrijwilligers (voor doel 2) De 8 reizende vrijwilligers in groep II worden gerekruteerd bij CCF en gescand bij CCF, University of California San Francisco, University of Kentucky en Albert Einstein College of Medicine.

Groep III: 30 patiënten met acute ACL-scheuren (voor doel 3) Groep IV: 12 controles die overeenkomen met groep III-patiënten met leeftijd, geslacht en BMI (voor doel 3) Proefpersonen in groep III en IV worden gerekruteerd bij CCF en gescand bij baseline en 1 jaar bij alle drie de MR-systemen bij CCF (Siemens, GE, Philips).

Proefpersonen van groep I worden geworven in jaar 1 en 2; Groep II wordt aangeworven in jaar 2 en 3, en Groep III en IV worden aangeworven in jaar 3-5. Groep II en IV delen dezelfde inclusie- en exclusiecriteria, daarom kunnen proefpersonen deelnemen aan het onderzoek en als proefpersoon dienen binnen beide groepen.

Op twee andere locaties die betrokken zijn bij de studie, University of California San Francisco (UCSF) en Albert Einstein College of Medicine in New York, zullen 20 lokale vrijwilligers worden aangeworven voor sequentie-ontwikkeling in jaar 1 en 2.