肌肉骨骼功能的MRI研究

这项技术开发计划的总体目标是大大推进与关节功能相关的肌肉骨骼损伤的临床诊断和治疗。 该协议的主要重点是初步开发并最终验证一套组合工具（虚拟功能解剖学 - VFA），这将使三维（3D）静态和动态肌肉骨骼解剖学的准确和精确测量、分析和可视化（例如，骨骼形状、骨骼运动学、肌腱和韧带应变、肌肉力量和关节间隙）来自成像数据。 我们计划合并和扩展我们现有的 MR 成像和分析能力与超声成像和分析，以开发和实施高度准确的、基于成像的测量和分析技术，以便在功能期间对完整的关节解剖和组织动力学进行非侵入性量化动作。 简而言之，我们计划开发一种方法来创建负载和移动关节组织（骨骼、软骨、肌肉和结缔组织）的 3D 数字图像，以揭示关节接触模式和组织负载。 结合构建此工具，我们将评估受试者骨骼形状的可变性、定义的关节姿势（一个骨骼相对于另一个骨骼的平移和旋转）对基于骨的坐标系定义的敏感性，以及最终使用这些的能力在日常生活活动中经历的模拟条件下记录和评估正常和受损关节结构（例如，ACL 断裂、髌骨跟踪综合症......）功能的工具。

首席研究员之前已经开发并测试了 VFA 包中的主要组件、电影相衬和快速相衬 (fast-PC) MR 成像，证明两者在正常 3D 膝关节运动学测量中都具有高度准确度和精确度和股二头肌拉伤。 其他研究人员之前已经开发了使用超声成像技术对肌肉骨骼结构进行成像，证明这些技术在测量膝关节周围软组织和股四头肌肌腱的生物力学特性方面同样具有高度准确和精确性。 根据该协议，我们建议开发额外的数值重建、图像分析和显示方法，并测试快速 PC MR 和超声成像对研究各种正常和受损关节（例如踝关节、腕关节和膝关节）的适用性。

此开发过程需要从静态和动态 MR 和超声图像中获取人体受试者的数据。 这一发展受到我们的理念的指导，即关节功能受损可能是由于异常的骨骼形状、异常的肌肉骨骼运动和力量，或异常的骨骼形状和肌肉骨骼运动和力量。 因此，我们的长期愿景是非侵入性地量化受损和正常志愿者人群的体内 3D 关节运动学、骨骼形状和组织负荷，将方法和发现转化为介入研究，并最终转化为常见的临床实践。