اصول پشت باستان شناسی مغناطیسی و تصویر برداری از بافت

اصول فیزیکی پشت باستان مغناطیسی

Resonance Elastography (MRE) یک تکنیک تصویربرداری غیر تهاجمی است که خواص مکانیکی بافت های بیولوژیکی را اندازه گیری می کند، بر خلاف MRI معمولی، که در درجه اول آناتومی و محتوای آب را تجسم می کند، نقشه های مستقیم سفتی بافت را اندازه می گیرد - یک نشانگر حیاتی برای انتقال بافت های متعدد، تکنیک در رابطه بنیادی بین موج و کشش مواد است.

مفهوم فیزیکی کلیدی معادله موج پاشنه است: سرعت = √ (saud modulus / چگالی) با اندازه گیری سرعت موج در هر voxel در یک تصویر فاز MRI، MRE محاسبه می کند که تنظیم کننده محلی است، این اطلاعات سپس به عنوان یک نقشه پارامتری رنگی کد شده است. فیزیک پایه متمایز از سایر روش های الکترواستوگرافی (مانند نوار صوتی) با ارائه کل بدن های صوتی بالا بیمار، تنظیم شده است.

چگونه MRE Works: از امواج مکانیکی تا Elastograms

جریان کار MRE را می توان به سه مرحله ضروری تقسیم کرد: نسل امواج مکانیکی، جذب MRI از حرکت موج و پردازش پس از پردازش با الگوریتم های انحراف برای تولید نقشه های سفت.

راننده مکانیک

یک راننده تخصصی، پنوماتیک یا پازوالکتریک که روی پوست بیمار قرار می گیرد، ارتعاشات مکانیکی با فرکانس پایین (معمولا 40 تا 200 هرتز) را به بدن ارائه می دهد.این رانندگان اغلب دستگاه های درام مانند متحرک متصل به یک ژنراتور فعال از طریق لوله کشی انعطاف پذیر هستند. فرکانس برای بهینه سازی نفوذ موج و رزولوشن برای اندام هدف انتخاب می شود - به عنوان مثال 60 هرتز برای امتحانات موجی که به طور دقیق تر (سرعت استفاده می شود)

پالس MRI Sequence

MRE از یک شیب اصلاح شده فاز-ast گرادی یا چرخش (پیوست) استفاده می کند که شامل گرادیان های حساس حرکت است.این گرادیان برای کدگذاری جابجایی چرخه بافت های چرخه ای که توسط موج تقویت کننده امواج هلیوم ایجاد می شود طراحی شده اند. با متناوب قطبی شدن شیب های حساس حرکت در همگام سازی با لرزش مکانیکی، ضبط توالی موج خاص از زمان انتشار تصاویر در فازهای مختلف.

Post-Processing and Inversion Algorithms

هنگامی که تصاویر فاز خام به دست می آیند، الگوریتم های پیچیده انحراف داده ها را برای محاسبه سفتی پردازش می کنند.این الگوریتم ها شامل فرضیات مربوط به ایزوتروفیلی و کشش خطی، هر چند مدل های پیشرفته تر برای یک اپیتروفیلی و ویسکوزیته معمول است (FLT 2:0 برآورد فرکانسی (LFE) عادی، که اطلاعات را از طول موج نهایی استخراج می کند (F2)

دانلود موسیقی متن فیلم Stiffness Mapping: Interpreting the Elastogram

elastogram مقدار کمی سفت و سخت در هر پیکسل فراهم می کند، اغلب در کیلوپاسکال (kPa) یا متر در ثانیه (m/s) بیان می شود، به عنوان مثال، کبد سالم به طور معمول دارای سفتی زیر 2.5 تا 3.0 kPa است، در حالی که فیبروز پیشرفته (F34) اغلب از 6 kPa. در تصویربرداری مغز تجاوز می تواند از ~ 0.50 حرکت طبیعی به مقدار کم مصرف کننده ماده 3 (Fblast) باشد.

برنامه های بالینی کلیدی

کبد فیبروز و استاتوز

ثابت ترین کاربرد MRE در ارزیابی بیماری مزمن کبدی است. [۶] فیبروز کبد - زخم مترقی بافت کبد - سفت و سخت به طور قابل توجهی.MRE می تواند فیبروز را در مراحل اولیه (F1-F2) با حساسیت بالا (>90٪) و خاص بودن، مقابله با کبد به عنوان نمونه برداری استاندارد مرجع، تشخیص دهد، علاوه بر این، MRE در نظارت بر خطا موثر است (FLT)

مغز شخصیت سازی

MRE از مغز (که اغلب به نام (FLT:0) بازسازی مغناطیسی از مغز ) یک زمینه تحقیق به سرعت در حال رشد است. Gliomas، Meningiomas، و متااستوس نشان می دهد که پروفیل های مختلف سفت و سخت است.به ویژه، glio با درجه بالا تمایل به سفت تر از نقشه های کم درجه پایین، و مطالعه عصبی، و تشخیص آنها را می تواند به طور جداگانه از حد و غیر فعال کردن.

تفاوت های پستان

مومیایی MRE تکمیل می کند ماموگرافی و سونوگرافی در تشخیص ضایعات مشکوک. تومورهای پستان بدخیم به طور کلی سفت و سخت تر از ضایعات خوش خیم، هر چند همپوشانی وجود دارد. تحقیقات نشان می دهد که ترکیب MRE با MRI کنتراست پویا باعث بهبود ویژگی های خاص و کاهش بیوپسی های غیر ضروری است.

تصویربرداری عضلانی عضلانی

در رادیولوژی عضلانی اسکلتی، MRE سفتی عضلات اسکلتی، تاندون ها، غضروف و استخوان ها را اندازه گیری می کند. برنامه های کاربردی شامل استئوآرتریت اولیه (خش کننده باروری)، نظارت بر آسیب عضلانی و بازیابی، و ارزیابی تمایل به کانپاتی.MRE از تاندون آشیل، به عنوان مثال، نشان می دهد که شیبانی که با ابزار مکانیکی و آزمایش های کوچک، هنوز هم می دهد.

مزایای بیش از Biopsy

مزیت اولیه از بیوپسی بافت، غیر تهاجمی بودن و ایمنی است. No cut، هیچ برش، هیچ خطر خونریزی یا عفونت نیست. MRE می تواند بدون خطر تکرار شود، نظارت طولی پیشرفت بیماری یا پاسخ آناتومیک - بحرانی برای کارآزمایی های بالینی، نمونه کل حجم بدن، حذف سوگیری ذاتی برای جلوگیری از بیماری های کبدی (در مقایسه با تصاویر ثبت شده توسط MRE) را فراهم می کند.

محدودیت ها و چالش ها

علی رغم مزایای آن، MRE با محدودیت های متعددی مواجه است. مصنوعات تنفسی (از تنفس، ضربان قلب یا حرکت اسکن بیمار) یک آزمون چالش باقی می مانند، به ویژه در شکم تکنیک های نفس کشیدن و تحریک تنفسی، اما اضافه کردن پیچیدگی برای سخت افزار تخصصی (راننده) و نرم افزار (در الگوریتم های انحراف) محدود به کار استاندارد تر (به طور معمول، به فرض یک رفتار بالینی، ساده تر است.

مسیر های آینده و تحقیقات نوظهور

آینده MRE6 روشن است. محققان در حال توسعه (FLT:0[۳] MRE با استفاده از رانندگان چند فرکانسی برای جذب میدان های کامل از جنس موج، قادر به نقشه برداری از هر دو کشش و ویسکوزیته (FLT:2) با الگوریتم های انحرافی مبتنی بر MLT [F3] می تواند نقشه های سفت را سریعتر و با نویز کمتر از حل های سنتی بهبود بخشد [F]

برای کسانی که به خواندن عمیق تر علاقه مند هستند، بررسی جامع در مورد MRE دستورالعمل های تخصصی و NIH منبع در elastography را پوشش می دهد اصول فنی.

نتیجه گیری

Resonance Elastography از یک کنجکاوی تحقیقاتی به یک ابزار تصویربرداری بالینی ارزشمند، به ویژه برای ارزیابی فیبروز کبدی، با اندازه گیری مستقیم سفت و سخت افزار، MRE یک پنجره منحصر به فرد را به پاتوفیولوژی، قادر به تشخیص اولیه، تضعیف خطر، و نظارت بر درمان بدون خطرات روش های تهاجمی، به عنوان سخت افزار و نرم افزار ادامه می دهد، به توسعه اصول مراقبت از بیمار و دقیق در زمینه های پزشکی جامد آن، باید به طور کامل و دقیق آن اشاره کند.