Multi-Vendor Multi-Site Novel Accelerated MRI Relaxometri (MVMS_MRI)

Betydelsen av denna studie är dubbel. För det första är ett typiskt hinder för att tillämpa avancerad kvantitativ MRI på kliniska protokoll den långa inhämtningstiden. De föreslagna nya accelerationsteknikerna kommer att underlätta kliniska översättningar av T1ρ- och T2-avbildning genom att minska tiden och kostnaderna för att integrera sekvenserna i standard klinisk praxis, öka patientens komfort och minska potentiella rörelseartefakter. För det andra är det ett viktigt men ibland förbisett steg att undersöka kvantifieringsvariabilitet mellan platser och MR-system för att validera biomarkörer för MR-avbildning och att tillämpa åtgärderna i storskaliga multi-leverantörs multi-site försök. Specifikt finns det en brist på systematisk utvärdering av variabilitet mellan leverantörer av T1ρ-avbildning även om det har använts i stor utsträckning inom neural avbildning, leveravbildning, hjärtavbildning, onkologisk avbildning och muskuloskeletal avbildning. Dessutom finns inga kommersiella T1ρ-fantomer tillgängliga med validerade referensvärden. Den föreslagna studien tar itu med dessa betydande luckor. Genom att implementera och korsvalidera T1ρ- och T2-avbildning på MR-system från olika leverantörer, kommer resultaten från den föreslagna studien (dedikerade kalibreringsfantomer, snabba och standardiserade insamlings- och analysprotokoll) att förse fältet med viktiga verktyg för framtida multi-leverantörer. platsförsök som kommer att använda dessa kvantitativa bildtekniker. I detta förslag kommer innovationen och utvecklingen hos patienter med risk för artros att testas.

I denna studie kommer nya accelererade T1ρ- och T2-avbildningsmetoder att utvecklas för att systematiskt utvärdera mellan leverantörers variation av dessa åtgärder mellan leverantörer med hjälp av dedikerade T1ρ- och T2-kalibreringsfantomer (som ska utvecklas i denna studie) och resande ämnen, och demonstrera genomförbarheten hos patienter efter ACL-skada och rekonstruktion som löper risk för posttraumatisk OA. Utredningen har tre specifika syften:

1. - Utveckla nya accelerationstekniker för snabb 3D T1ρ och T2 avbildning. Trots den ökande tillgängligheten av accelererad morfologisk avbildning med komprimerad avkänningsteknik (CS) är tillämpningar av CS till kvantitativ MRI fortfarande mycket begränsade med utmaningarna att upprätthålla kvantitativ noggrannhet. En ny konvex, modellbaserad CS-teknik kommer att utvecklas för att dra full nytta av den kända modellen för T1ρ- och T2-förfall.
2. - Utveckla en kalibreringsfantom lämplig för standardisering av T1ρ- och T2-mätningar och implementera accelerationstekniker på MR-system från tre stora leverantörer (Siemens, GE och Philips). Fantomutvecklingen och referensmätningarna kommer att ske i samarbete med National Institute of Standards and Technology (NIST). De accelererade T1ρ- och T2-sekvenserna kommer att implementeras på sex MR-system på fyra platser från tre leverantörer. Variation mellan platser och mellan leverantörer av T1ρ och T2 kommer att kvantifieras i fantomer och resande mänskliga försökspersoner.
3. - Demonstrera förmågan hos de nyutvecklade accelerationsteknikerna att kvantifiera broskdegeneration longitudinellt i en miljö med flera leverantörer. Försökspersoner med akuta främre korsbandsrevor (ACL), en etablerad "tidig OA"-modell, tillsammans med ålders-, köns- och BMI-matchade kontroller kommer att skannas på tre MR-system med standard och accelererade T1ρ- och T2-protokoll vid baslinjen och ett år. En ny atlasbaserad voxelbaserad relaxometri (VBR) analys kommer att tillämpas. Tvärsnitts- och longitudinella mått kommer att jämföras mellan standard- och accelererade T1ρ- och T2-protokoll.

Fyra grupper av försökspersoner kommer att rekryteras vid CCF för studien.

Grupp I: 30 frivilliga (för mål 1) De 30 volontärerna från grupp I kommer att rekryteras till CCF för att utvärdera skillnader mellan standard T1rho och T2 avbildning kontra accelererade T1rho och T2 avbildningstekniker som kommer att utvecklas från denna studie.

Grupp II: 8 resande volontärer (för mål 2) De 8 resande volontärerna i grupp II kommer att rekryteras vid CCF och scannas vid CCF, University of California San Francisco, University of Kentucky och Albert Einstein College of Medicine.

Grupp III: 30 patienter med akuta ACL-revor (för mål 3) Grupp IV: 12 kontroller som matchas med grupp III-patienter med ålder, kön och BMI (för mål 3) Försökspersoner i grupp III och IV kommer att rekryteras på CCF och scannas vid baslinjen och 1 år vid alla de tre MR-systemen vid CCF (Siemens, GE, Philips).

Ämnen i grupp I kommer att rekryteras i årskurs 1 och 2; Grupp II kommer att rekryteras i årskurs 2 och 3, och grupp III och IV kommer att rekryteras i årskurs 3-5. Grupp II och IV delar samma inklusions- och exkluderingskriterier, därför kan försökspersoner delta i studien och fungera som försökspersoner inom båda grupperna.

På två andra platser som är involverade i studien, University of California San Francisco (UCSF) och Albert Einstein College of Medicine i New York, kommer 20 lokala volontärer att rekryteras för sekvensutveckling i år 1 och 2.