Новая ускоренная МРТ-релаксометрия, работающая на нескольких объектах от нескольких поставщиков (MVMS_MRI)

Значение этого исследования двоякое. Во-первых, одним из типичных препятствий для применения усовершенствованной количественной МРТ в клинических протоколах является длительное время сбора данных. Предлагаемые новые методы ускорения облегчат клиническую трансляцию изображений T1ρ и T2 за счет сокращения времени и затрат на интеграцию последовательностей в стандартную клиническую практику, повышения комфорта пациента и уменьшения потенциальных артефактов движения. Во-вторых, это важный, но иногда упускаемый из виду шаг исследования вариабельности количественного определения в разных учреждениях и системах МРТ для проверки биомаркеров МРТ-изображений и применения мер в крупномасштабных многоцентровых исследованиях, проводимых разными поставщиками. В частности, отсутствует систематическая оценка межцентровой вариабельности изображений T1ρ у разных поставщиков, хотя оно широко применяется в нейровизуализации, визуализации печени, визуализации сердца, онкологии и скелетно-мышечной визуализации. Кроме того, отсутствуют коммерческие фантомы T1ρ с подтвержденными эталонными значениями. Предлагаемое исследование устраняет эти существенные пробелы. Благодаря внедрению и перекрестной проверке изображений T1ρ и T2 на МР-системах от разных поставщиков результаты предлагаемого исследования (специальные калибровочные фантомы, быстрые и стандартизированные протоколы сбора и анализа) предоставят в полевых условиях необходимые инструменты для будущих мультивендорных испытания на месте, которые будут использовать эти количественные методы визуализации. В этом предложении будут протестированы инновации и разработки для пациентов с риском развития остеоартрита.

В этом исследовании будут разработаны новые ускоренные методы визуализации T1ρ и T2 для систематической оценки вариаций этих показателей между поставщиками и учреждениями с использованием специальных калибровочных фантомов T1ρ и T2 (которые будут разработаны в этом исследовании) и путешествующих субъектов, а также для демонстрации осуществимости у пациентов после травмы и реконструкции передней крестообразной связки, которые подвержены риску посттравматического ОА. У расследования есть три конкретные цели:

1. - Разработать новые методы ускорения для быстрой трехмерной визуализации T1ρ и T2. Несмотря на растущую доступность ускоренной морфологической визуализации с использованием методов сжатого зондирования (CS), применение CS для количественной МРТ по-прежнему очень ограничено из-за проблем с поддержанием количественной точности. Будет разработан новый выпуклый метод CS, основанный на модели, чтобы в полной мере использовать известную модель для распада T1ρ и T2.
2. - Разработать калибровочный фантом, подходящий для стандартизации измерений T1ρ и T2, и внедрить методы ускорения на МР-системах трех основных поставщиков (Siemens, GE и Philips). Разработка фантома и эталонные измерения будут осуществляться в сотрудничестве с Национальным институтом стандартов и технологий (NIST). Ускоренные последовательности T1ρ и T2 будут реализованы на шести МР-системах в четырех центрах от трех поставщиков. Межсайтовые и межвендорские вариации T1ρ и T2 будут количественно определены у фантомов и путешествующих людей.
3. - Продемонстрировать способность недавно разработанных методов ускорения для количественной оценки дегенерации хряща в продольном направлении в условиях нескольких поставщиков. Субъекты с острыми разрывами передней крестообразной связки (ПКС), установленной моделью «раннего ОА», наряду с контрольной группой, соответствующей возрасту, полу и ИМТ, будут сканироваться на трех системах МРТ с использованием стандартных и ускоренных протоколов T1ρ и T2 на исходном уровне и один год. Будет применен новый анализ релаксометрии на основе вокселей (VBR) на основе атласа. Поперечные и продольные измерения будут сравниваться между стандартными и ускоренными протоколами T1ρ и T2.

Для исследования в CCF будут набраны четыре группы испытуемых.

Группа I: 30 добровольцев (для цели 1) 30 добровольцев из группы I будут набраны в CCF для оценки различий между стандартной визуализацией T1rho и T2 и методами ускоренной визуализации T1rho и T2, которые будут разработаны на основе этого исследования.

Группа II: 8 путешествующих добровольцев (для цели 2) 8 путешествующих добровольцев из группы II будут набраны в CCF и просканированы в CCF, Калифорнийском университете в Сан-Франциско, Университете Кентукки и Медицинском колледже Альберта Эйнштейна.

Группа III: 30 пациентов с острыми разрывами передней крестообразной связки (для цели 3) Группа IV: 12 контрольных пациентов, которые соответствуют пациентам группы III по возрасту, полу и ИМТ (для цели 3) Субъекты в группах III и IV будут набраны в CCF и просканированы в начале исследования и через 1 год на всех трех МР-системах в CCF (Siemens, GE, Philips).

Субъекты группы I будут набраны на 1-м и 2-м курсах; Группа II будет набрана на 2-й и 3-й год, а группа III и IV будет набрана на 3-5 год. Группа II и IV имеют одинаковые критерии включения и исключения, поэтому субъекты могут участвовать в исследовании и выступать в качестве субъектов в обеих группах.

В двух других местах, участвующих в исследовании, Калифорнийском университете в Сан-Франциско (UCSF) и Медицинском колледже Альберта Эйнштейна в Нью-Йорке, 20 местных добровольцев будут набраны для разработки последовательностей в первый и второй год.