Nowatorska przyspieszona relaksometria MRI wielu dostawców w wielu lokalizacjach (MVMS_MRI)

Znaczenie tego badania jest dwojakie. Po pierwsze, typową przeszkodą w zastosowaniu zaawansowanego ilościowego MRI do protokołów klinicznych jest długi czas akwizycji. Proponowane nowe techniki akceleracji ułatwią translację kliniczną obrazowania T1ρ i T2 poprzez skrócenie czasu i kosztów integracji sekwencji ze standardową praktyką kliniczną, zwiększenie komfortu pacjenta i zmniejszenie potencjalnych artefaktów ruchowych. Po drugie, jest to niezbędny, ale czasami pomijany krok, aby zbadać zmienność ilościową w różnych ośrodkach i systemach MR w celu walidacji biomarkerów obrazowania MR i zastosować pomiary w badaniach wielu dostawców na dużą skalę w wielu ośrodkach. W szczególności brakuje systematycznej oceny zmienności obrazowania T1ρ między dostawcami między ośrodkami, mimo że jest ono szeroko stosowane w obrazowaniu neuronów, obrazowaniu wątroby, obrazowaniu serca, obrazowaniu onkologicznym i obrazowaniu układu mięśniowo-szkieletowego. Ponadto żadne komercyjne fantomy T1ρ nie są dostępne ze zwalidowanymi wartościami odniesienia. Proponowane badanie dotyczy tych znaczących luk. Dzięki wdrożeniu i walidacji krzyżowej obrazowania T1ρ i T2 w systemach MR pochodzących od różnych dostawców, wyniki proponowanego badania (specjalne fantomy kalibracyjne, szybkie i ustandaryzowane protokoły akwizycji i analizy) zapewnią w terenie niezbędne narzędzia dla przyszłych multi-vendor multi- próby terenowe, które będą wykorzystywać te ilościowe techniki obrazowania. W niniejszym wniosku zostaną przetestowane innowacje i rozwój u pacjentów zagrożonych chorobą zwyrodnieniową stawów.

W tym badaniu zostaną opracowane nowe metody przyspieszonego obrazowania T1ρ i T2 w celu systematycznej oceny zmienności tych pomiarów między dostawcami między lokalizacjami przy użyciu dedykowanych fantomów kalibracyjnych T1ρ i T2 (które mają zostać opracowane w tym badaniu) i osób podróżujących oraz wykazania wykonalności u pacjentów po urazie i rekonstrukcji ACL zagrożonych pourazową chorobą zwyrodnieniową stawów. Dochodzenie ma trzy cele szczegółowe:

1. - Opracuj nowe techniki akceleracji dla szybkiego obrazowania 3D T1ρ i T2. Pomimo rosnącej dostępności przyspieszonego obrazowania morfologicznego przy użyciu technik wykrywania kompresji (CS), zastosowania CS do ilościowego MRI są nadal bardzo ograniczone, a wyzwania związane z utrzymaniem dokładności ilościowej. Opracowana zostanie nowa wypukła, oparta na modelach technika CS, aby w pełni wykorzystać znany model rozpadu T1ρ i T2.
2. - Opracować fantom kalibracyjny odpowiedni do standaryzacji pomiarów T1ρ i T2 oraz wdrożyć techniki akceleracji w systemach MR trzech głównych dostawców (Siemens, GE i Philips). Opracowanie fantomu i pomiary referencyjne będą prowadzone we współpracy z Narodowym Instytutem Standardów i Technologii (NIST). Przyspieszone sekwencje T1ρ i T2 zostaną wdrożone w sześciu systemach MR w czterech ośrodkach pochodzących od trzech dostawców. Zmienność T1ρ i T2 między ośrodkami i między dostawcami zostanie określona ilościowo w fantomach i podróżujących ludziach.
3. - Zademonstrować zdolność nowo opracowanych technik akceleracji do ilościowego określenia degeneracji chrząstki wzdłużnej w warunkach wielu dostawców. Pacjenci z ostrym zerwaniem więzadła krzyżowego przedniego (ACL), ustalonym modelem „wczesnej choroby zwyrodnieniowej stawów”, wraz z grupą kontrolną dobraną pod względem wieku, płci i BMI, będą skanowani na trzech systemach MR przy użyciu standardowych i przyspieszonych protokołów T1ρ i T2 na początku badania i rok. Zastosowana zostanie nowatorska analiza relaksometrii opartej na wokselach (VBR) opartej na atlasie. Pomiary przekrojowe i podłużne zostaną porównane pomiędzy standardowymi i przyspieszonymi protokołami T1ρ i T2.

Do badania w CCF zostaną zrekrutowane cztery grupy osób.

Grupa I: 30 ochotników (dla Celu 1) 30 ochotników z Grupy I zostanie zatrudnionych w CCF w celu oceny różnic między standardowymi technikami obrazowania T1rho i T2 a przyspieszonymi technikami obrazowania T1rho i T2, które zostaną opracowane na podstawie tego badania.

Grupa II: 8 podróżujących ochotników (dla Celu 2) 8 podróżujących ochotników z Grupy II zostanie zrekrutowanych w CCF i poddanych skanowaniu w CCF, University of California San Francisco, University of Kentucky i Albert Einstein College of Medicine.

Grupa III: 30 pacjentów z ostrym zerwaniem ACL (dla Celu 3) Grupa IV: 12 osób kontrolnych, które są dopasowane do pacjentów z Grupy III pod względem wieku, płci i BMI (dla Celu 3) Osoby z grupy III i IV zostaną zrekrutowane w CCF i zeskanowane na początku badania i 1 rok we wszystkich trzech systemach MR w CCF (Siemens, GE, Philips).

Osoby z grupy I będą rekrutowane na rok 1 i 2; Grupa II będzie rekrutowana w roku 2 i 3, a grupa III i IV będzie rekrutowana w roku 3-5. Grupy II i IV mają te same kryteria włączenia i wyłączenia, dlatego osoby mogą uczestniczyć w badaniu i służyć jako osoby w obu grupach.

W dwóch innych ośrodkach biorących udział w badaniu, University of California San Francisco (UCSF) i Albert Einstein College of Medicine w Nowym Jorku, 20 lokalnych ochotników zostanie zatrudnionych do opracowania sekwencji w roku 1 i 2.