Relaxometria de ressonância magnética acelerada de vários fornecedores e vários locais (MVMS_MRI)

A importância deste estudo é dupla. Primeiro, um obstáculo típico na aplicação de ressonância magnética quantitativa avançada a protocolos clínicos é o longo tempo de aquisição. As novas técnicas de aceleração propostas facilitarão as traduções clínicas das imagens T1ρ e T2, reduzindo o tempo e o custo para integrar as sequências na prática clínica padrão, aumentando o conforto do paciente e reduzindo possíveis artefatos de movimento. Em segundo lugar, é uma etapa essencial, mas às vezes negligenciada, investigar a variabilidade de quantificação entre locais e sistemas de RM para validar biomarcadores de imagem de RM e aplicar as medidas em ensaios de vários fornecedores em grande escala. Especificamente, há uma falta de avaliação sistemática da variabilidade entre fornecedores de imagens T1ρ, embora tenha sido amplamente aplicada em imagens neurais, imagens hepáticas, imagens cardíacas, imagens oncológicas e imagens musculoesqueléticas. Além disso, nenhum fantoma T1ρ comercial está disponível com valores de referência validados. O estudo proposto está abordando essas lacunas significativas. Ao implementar e validar as imagens T1ρ e T2 em sistemas de RM de diferentes fornecedores, os resultados do estudo proposto (fantasmas de calibração dedicados, aquisição rápida e padronizada e protocolos de análise) fornecerão ao campo ferramentas essenciais para futuras análises de vários fornecedores. testes de site que usarão essas técnicas de imagem quantitativa. Nesta proposta, será testada a inovação e o desenvolvimento em pacientes com risco de osteoartrite.

Neste estudo, novos métodos de imagem acelerados T1ρ e T2 serão desenvolvidos para avaliar sistematicamente a variação entre fornecedores dessas medidas usando fantomas de calibração T1ρ e T2 dedicados (a serem desenvolvidos neste estudo) e sujeitos viajantes, e demonstrar a viabilidade em pacientes após lesão e reconstrução do LCA com risco de OA pós-traumática. A investigação tem três Objetivos Específicos:

1. - Desenvolver novas técnicas de aceleração para imagens 3D T1ρ e T2 rápidas. Apesar da crescente disponibilidade de imagens morfológicas aceleradas usando técnicas de sensoriamento comprimido (CS), as aplicações de CS para ressonância magnética quantitativa ainda são muito limitadas com os desafios de manter a precisão quantitativa. Uma nova técnica de CS baseada em modelo convexo será desenvolvida para aproveitar ao máximo o modelo conhecido para decaimento T1ρ e T2.
2. - Desenvolver um fantoma de calibração adequado para padronização de medições T1ρ e T2 e implementar técnicas de aceleração em sistemas de RM de três grandes fornecedores (Siemens, GE e Philips). O desenvolvimento do fantasma e as medições de referência serão em colaboração com o Instituto Nacional de Padrões e Tecnologia (NIST). As sequências T1ρ e T2 aceleradas serão implementadas em seis sistemas de RM em quatro locais de três fornecedores. A variação inter-site e inter-vendedor de T1ρ e T2 será quantificada em fantasmas e sujeitos humanos viajantes.
3. - Demonstrar a capacidade das técnicas de aceleração recém-desenvolvidas para quantificar a degeneração da cartilagem longitudinalmente em um ambiente de vários fornecedores. Indivíduos com lesões agudas do ligamento cruzado anterior (LCA), um modelo estabelecido de 'OA precoce', juntamente com controles pareados por idade, gênero e IMC serão escaneados em três sistemas de RM usando protocolos T1ρ e T2 padrão e acelerado na linha de base e um ano. Uma nova análise de relaxometria baseada em voxel (VBR) baseada em atlas será aplicada. Medidas transversais e longitudinais serão comparadas entre os protocolos T1ρ e T2 padrão e acelerado.

Quatro grupos de sujeitos serão recrutados no CCF para o estudo.

Grupo I: 30 voluntários (para Objetivo 1) Os 30 voluntários do Grupo I serão recrutados no CCF para avaliar as diferenças entre as técnicas de imagem T1rho e T2 padrão versus técnicas de imagem T1rho e T2 aceleradas que serão desenvolvidas a partir deste estudo.

Grupo II: 8 voluntários viajantes (para Objetivo 2) Os 8 voluntários viajantes do Grupo II serão recrutados no CCF e serão escaneados no CCF, University of California San Francisco, University of Kentucky e Albert Einstein College of Medicine.

Grupo III: 30 pacientes com rupturas agudas do LCA (para Objetivo 3) Grupo IV: 12 controles que são pareados com pacientes do Grupo III com idade, sexo e IMC (para Objetivo 3) Indivíduos nos grupos III e IV serão recrutados no CCF e digitalizados na linha de base e 1 ano em todos os três sistemas de RM no CCF (Siemens, GE, Philips).

Os sujeitos do Grupo I serão recrutados no 1º e 2º ano; O Grupo II será recrutado no ano 2 e 3, e o Grupo III e IV serão recrutados no ano 3-5. Os grupos II e IV compartilham os mesmos critérios de inclusão e exclusão, portanto os sujeitos podem participar do estudo e atuar como sujeitos em ambos os grupos.

Em dois outros locais envolvidos no estudo, a University of California San Francisco (UCSF) e a Albert Einstein College of Medicine em Nova York, 20 voluntários locais serão recrutados para o desenvolvimento da sequência no ano 1 e 2.