הפיזיקה וההנדסה שמאחורי Ultra-Fast מראי ב Acute Care

התחדשות מגנטית (MRI) כבר מזמן אבן הפינה של רדיולוגיה אבחון, המציע ניגודים רכה שאין כמותו ללא הקרנה קרינת יון.עם זאת, פרוטוקולי MRI קונבנציונליים דורשים בדרך כלל מספר דקות ברצף, מה שהופך אותם לא מעשיים בחירום ובסביבות טיפול קריטי שבו זמן נמדד בתוך שניות.ההופעת רצפי MRI מהירים שינתה את הפרדיגמה זו, ומאפשרת הדמיה מהירה ואיכותית שמודיעה ישירות לחיים אלה, אשר משנים את הטכניקות טיפול קליניות, שהופכות לשיטות טיפול קליניות לשיטות טיפול.

מדוע מהירות המצב בחירום

בטראומה, שבץ או התדרדרות נוירולוגית חריפה, החלון לטיפול יעיל הוא צר.לדוגמה, שבץ איסכמי דורש זיהוי של רקמת המוח הזכאית בתוך שעות, בעוד שפציעות המוח הטראומטיות דורשות הערכה מיידית של סיבולת ואפקט מסה. MRI לאמנת לעתים קרובות מונע על ידי זמני רכישה ארוכים - באופן זמני עד 45 דקות - אשר עשוי להיות בלתי יציב, עדיין, או דורש ניטור רציף של חמש דקות, אפילו תחת רצף של זמן קצר, אפילו, אפילו פחות מ-אוויר, אפילו פחות מ-אווירה, כדי חמש דקות, כדי 45 דקות, כדי רצף, באופן זמני, אפילו, באופן זמני, כדי להפחית רצף של רצף של רצף של חמש דקות של רצף של פחות יעיל, באופן זמני, באופן זמני, באופן זמני, באופן זמני, באופן זמני, אפילו עד 45 דקות עד 45 דקות.

השוואה עם CT בקונטקסטים חירום

טומוגרפיה (CT) נותרה עבודת ההדמיה של מצב חירום בשל המהירות והזמינות הנרחבת שלה.עם זאת, MRI מציעה רגישות גבוהה לשינויים איסכמיים מוקדמים, מיקרומותארים, פציעה של חומר לבן, ופתולוגיית חוט השדרה. Ultra-fast MRI מגויס את הפער, ומספקת מהירות דמוית CT עם ניגודיות ברמת MRI.

עקרונות פיזיים מהירים של Ultra-Fast MRI

כדי להבין רצפים מהירים, יש קודם כל להעריך את שרשרת האותות הבסיסית של MRI: פרוטונים מימן היישר בשדה מגנטי חזק, מתרגשים מ הדופק רדיו, ולפלט אותות כפי שהם נרגעים. ספאטלי מושג באמצעות ⁇ שדה מגנטי.מהירות הרכישה תלויה באיזו מהירות ניתן להזיז את ה ⁇ האלה, כמה קווי שטח k-מרחב הם מדגם לצטט, ביעילות איך זה נקרא האות.

טכניקות מפתח שיכולות להאיץ

המונחים:

הדמיה במקביל מנצלת את הרגישות המרחבית של המקלט בשלבי-ריי (ראשי תיבות של: שימוש במספר סלילים, כל אחד עם פרופיל רגישות מובהק, הסורק יכול מתחת ל-sample k-space ולבנות תמונות מלאות מהנתונים מופחתים.יישומים נפוצים כוללים GRAPPA (טכניקה כללית Autocalcalibrating Partial Acquisition) ו-SENSE (Sרגישות Encoding).

Sensing

חישה ממוקדת (CS) בונה על העיקרון כי תמונות רפואיות רבות הן ספות או דחוסות בחלק מהתחום הטרנספורמציה (למשל, גל או וריאציות מוחלטות) על ידי אקראיות מתחת ל-K-space תוך שימוש בשחזור לא ליניארי, CS יכול לייצר תמונות באיכות גבוהה ממידות הרבה פחות מאשר הקריטריון ניקוויטיקט דורש.

Echo-Planar Imaging (EPI)

EPI הוא טכניקת MRI המהירה ביותר, המסוגלת לרכוש תמונה מלאה 2D בעשרות מילימטרים.זה מסתמך על מעבר מהיר ל- k-space ב-EP יחיד. EPI יוצר את הבסיס ל-MRI פונקציונלי (fMRI), דיפוזיה במשקל דיפוזיה (DWI), ו diffusion עשרות הדמיה (DT בהגדרות חירום, יחיד-I-I מזהה D-IW) עם רגישות גבוהה.

Multi-Slice (SMS) Imaging

האצה של SMS מפרשת פרוסות מרובות בבת אחת באמצעות דופקים רדיו רב פסים.ה פרוסות מופרדות על ידי הבדלים סליל או עלות מבוקרת.טכניקה זו יכולה להכפיל או משולשת את מספר פרוסות שנרכשו כל הזמן ליחידה, המאפשר כיסוי לב שלם בתוך שניות ולא דקות.

« « « « « « « « תזמון ו Spiral Imaging

במקום סימפוניות קרטסיאניות קונבנציונליות, ספירלה ורדיקאליות לרכוש נתונים ביעילות רבה יותר, במיוחד עבור תמונות סקאופטיות ברזולוציה נמוכה או יישומים בזמן אמת.דמיית ספירלי חזקה לתנועה ויכולה להשיג החלטה עתירית גבוהה למחקרים ניגודים דינמיים או הדמיה לב בחולים לא יציבים.

מסחר ואופטימיזציה

אין טכניקה ללא פשרה. רכישת Faster לעתים קרובות להפחית את SNR, להגדיל חפצים, או להגביל את ההחלטה מרחבית. רצף אולטרה-ארוחתים לייעל את הרכישות הללו על ידי התאמת הפרמטרים לשאלה הקלינית.לדוגמה, רצף מהיר של T2-משקל עבור זיהוי סיבולת עשוי לקבל מטושטש מתון, בעוד רצף DWI לשבץ עדיפות רגישות דיפוזיה על דיוק גאומטרי.

יישומים קליניים במצב חירום וטיפול קריטי

סטרייק: ראש הממשלה ל- Ultra-Fast MRI

שבץ אינטמי הוא אינדיקציה חירום מובילה לפרוטוקולים מהירים של MRI כגון "הקוד ה-MRI" משלב DWI, הדמיה במשקל ההיתוך (PWI), ו-MRAgiography (MRA) בפחות מ-10 דקות.DWI יכול להראות דיפוזיה מוגבלת בתוך דקות של סימפטום, בעוד PWI מזהה Penumbra - סיכון שעלול להיות קבוע עבור שבץ ארוך טווח בדיקות דלקת ריאות הוא שבץ.

חרטה פנימית

MRI רגיש מאוד גם לאנתרופולוגיה חריפה וכרונית, עם רצפים ספציפיים כגון SWI (דמיית שומן-קיימא) ו- GRE ( ⁇ -echo) המסוגלים לזהות רצף מיקרו-מחוסנים. Ultra-fast T2* במשקל GRE (למשל, EPI GRE) יכול לשלול דימום לא מעשי בתוך דקה אחת, יריב CT זה הוא בעל ערך במיוחד עבור חולים אחרים בדלקת ריאות.

טראומה: ראש וספין

בפוליטרהומה, מטופלים לעתים קרובות עוברים CT גוף שלם, אבל MRI הוא מעולה עבור פגיעה חוט השדרה, פציעה עגומה, ופציעה axonal (DAI) רצף מהיר יותר מאפשר בדיקת עמוד השדרה כולו בתוך דקות, צמצום הצורך בדלקת ממושכת. עבור DAI, SWI ו DTI ניתן לרכוש בתוך שלוש דקות, חושף כי הם פציעות בלתי נראות על CT.

קרביות ושקיעות

MRI לב הוא איטי באופן מסורתי, אבל הדמיה מהירה בזמן אמת (באמצעות CS ו- EPI) עכשיו מאפשר הערכה של תפקוד myocardial, תנועה חומה אזורית, ו effusion perictime בזמן נשימה אחת. בתסמונת חד-משמעית חריפה או embolism ריאות ריאות, M ללא contrast M עם רצף זמן-resoled (TW, ster) יכול לספק מידע דומה דינמית ללא קרינת CT.

מטופלים ופעוטות

ילדים וחולים על אוורור מכני או תמיכה בחיים אינטנסיביים לא יכולים לסבול סריקות ארוכות.פרוטוקולים אולטרה-ארוחתים ממזערים פריטים תנועה מטרמורים, נשימה, או תנועה בלתי רצונית.לדוגמה, פרוטוקול "קווינק-מוחין" המשלב את T1, T2, FLAIR, ו DWI ניתן להשלים בפחות מחמש דקות, ומאפשר אבחון של זיהומים הידרופלים, hypocephaic או פציעות מולדות.

יתרונות ואתגרים

היתרונות במחלקת החירום

  • (ב) ,0) ,נבדקו את זמני הסריקה: מ-30 דקות עד 5-10 דקות למחקר המוח מקיף, הורדת מצוקה החולה ועלייה בתפוקה.
  • (FLT:0) פריטים ממריצים: FLT:1 חלונות רכישה קצר יותר ללכוד תמונות לפני שהתנועה הופכת משמעותית.
  • (ב) ,0) שיפור נוחות המטופל: FLT:1 (סעיפים 1) וחרדה מופחתים כאשר משך הסריקה הוא קצר.
  • (FLT:0) יעילות תפעולית: מחזור מהיר של 1FLT מאפשר לסורקי MR לשמש למקרים מרובים חירום, בדומה ל- CT.
  • (ב) ,0) צרכי הבשלה: « « פעוטות ומבוגרים שאינם פעילים עשויים לדרוש פחות נפיחות או אף אחד בכלל.

הגבלות נוכחיות

  • (FLT:0) signal-to- Noise Ratio (SNR): מהירות 1FLT לעתים קרובות מגיעה עלות SNR נמוך, פוטנציאל לגוון את איכות התמונה עבור נגעים קטנים.
  • (FLT:0) רגישות ל-Artifactmia: רצף EPI:1, למשל, נוטה לעיוות גיאומטרי, שינוי כימי וממצאים רגישים סביב מתכת או ממשקי פלטה אוויריים.
  • דרישות:0 (FLT:1 רצף אולטרה-ארוחת דורשות ⁇ ביצועים גבוהים, סלילים רב ערוצים ומנועי שיקום מהירים - לא תמיד זמין על מגנטים ישנים יותר.
  • (ב) ההגבלות:0) ההגבלות המקובלות: 1FLT:1 כמה רצף אולטרה-ארוחת בוקר הפחיתו את ההחלטה הניגודית לפתולוגיות עדינות כמו שבץ או דיסילינציה מוקדמת.
  • (FLT:0) עקומת למידה בין-התמדה: FLT:1 רופאים ורדיולוגים חירום חייבים להכיר את המראה של חפצים וסחר-offs בהדמיה מואצת.
  • (ב) ⁇ :0) ⁇ : ⁇ 1:1 ,התמדה במערכות יכולות מהירות יותר ולשמור עליהן היא יקרה, מגבילה את הגישה בהגדרות בלתי מוגבלות של משאבים.

כיוונים עתידיים: בינה מלאכותית, מר טביעות אצבע, ומעבר

אינטליגנציה מלאכותית – שיקום מחדש

למידה עמוקה (DL) שיקום הוא מהפכת נתונים אולטרה-ארוכים MRI. רשתות נילי יכול לקלקל תמונות מדגימות, חפצים נכונים ואפילו לנתז נתונים של שטח-מרחב חסרים.דוגמאות כוללות את AUTOMAP (רשת עצבית מחוברת לחלוטין לשיקום תמונות) ורשתות וריאציות אשר לאכוף מגבלות פיזיות.שיטות אלה יכולות להשיג גורמי האצה של 8-10 עם איכות דומה לרכישות מבוזרות לחלוטין.

טביעת אצבע מגנטית (MRF)

במקום לרכוש סדרה של תמונות מועלות משקל, MRF משתמשת רכישה פסאודוונטית בו זמנית למפות פרמטרים רבים של רקמות (T1, T2, צפיפות פרוטון) מסורק יחיד.התוצאה של "טביעת אצבע" תואמת למילון לייצר מפות כמותיות. MRF יכול להפחית את זמן הרכישה הכולל בעת מתן הדמיה עשירה, אשר אינו ראוי להבחין בין פתולוגיה חריפה מעבודה כרונית.

MRI בזמן אמת

מערכות עתידיות יתאים את הפרמטרים הסריקה על זבוב המבוסס על תנועה או פיזיולוגיה של המטופל, באמצעות תיקון תנועה בזמן אמת, באמצעות הדים של נווטטור או מצלמות חיצוניות, יאפשרו הדמיה של חולים ללא נשימות.זה קריטי עבור חולים אינטנסיביים (ICU) שאינם יכולים לשתף פעולה או להישאר.

אייפון ונמוך נמוך-Field Ultra-Fast MRI

מערכות MRI נמוכות (.55 T) ראו התחדשות, המציעות עלויות נמוכות יותר, רעש אקוסטי מופחת, ושיפור בטיחות לחולים עם שתלים. בשילוב עם רצפים מהירים יותר ושיקום AI, מערכות אלה יכלו להביא MRI לצד המיטה במחלקות חירום ו- ICUs, בדומה ל- Point-of-care אולטרסאונד, אבל עם הרבה יותר רקמות.

יישום מעשי במחלקת החירום

פרוטוקול פיתוח

כל מוסד חייב לפתח פרוטוקולי MRI מהירים המותאמים ליכולות הסורקים שלו ולצרכים הקליניים שלו.פרוטוקול "שבץ קוד" טיפוסי עשוי לכלול: Axial DWI (EPI, 45 שניות), GRE SWI (1.5 דקות), ראש אלF (2 דקות), ו- perfusion DSC (1 דקות) לטראומה, שילוב של Sgittal T2 STIR של עמוד השדרה, Axial2* *T2* * GRE, ו-GRE, ניתן להשלים את ה-DWRE, כדי להבטיח את ה-D2 דקות תחת תמונה רדיולוגים (DI) ו-DI) ו-DI) לתרגול תחת , כדי לתקן את ה-DSC 8 דקות.

בטיחות ו ניטור

MRI חירום דורש ניטור סבלני דילגנטי. ציוד פראומגנטי, מיכלי חמצן ומכשירי ניטור חייב להיות תואם MRI.סדר או הרדמה עדיין ייתכן שיהיה צורך בחולים מאוד מוטרדים, אבל זמן הסריקה מופחת מאפשר תקופות קצרות יותר של מעקב פיזיולוגי (ECG, הדופק oximetry) צריך להיות רציף במהלך הסריקה.

הכשרה ושיתוף פעולה רב תחומי

רופאים חירום, נוירולוגים ורדיוולוגים חייבים לעבוד יחד כדי לבנות זרמי עבודה מרופפים. תקשורת בזמן אמת של ממצאים ראשוניים (למשל, "DWI חיובי בשטח MCA, שום רמז על SWI") יכול להאיץ את החלטות הטיפול.

מידע ו-Outcome Data

מספר מחקרים אישרו את התועלת הקלינית של MRI מהיר בהגדרות חירום. A 2021 הניסוי הפוטנציאלי של נאל ואל. הראה כי פרוטוקול שבץ של 5 דקות היה 98% רגישות לחשיפה חריפה בהשוואה ל-MRI סטנדרטית.מחקר אחר של Sollmann et al. (2020) מצא כי MRI מהיר לפציעה טראומטית חריפה מופחתת זמן לאבחון ב- 60% בהשוואה ל- CT ו-MRI.

מסקנה: העתיד מהיר

רצפי MRI מהירים אינם ניסיוניים עוד; הם גישה מעשית, מבוססת ראיות כדי לענות לדרישות חירום וטיפול קריטי. על ידי הדמיה מקבילים, חישה דחוסה, EPI ו- AI, טכניקות אלה לספק מידע אבחון בתוך דקות ולא שעות. השילוב שלהם לתוך פרוטוקולים שבץ, אלגוריתמים טראומה, וזרימות עבודה ICU כבר שיפור והתרחבות הגישה לדמיית מתקדמת כמו עלויות מחקר MRI ולהפחית את מהירות גבוהה יותר, רק אלגוריתמים מתמטית, הוא רק אלגוריתמים סטנדרטיים, החל אלגוריתמים סטנדרטיים, הוא שיפור אלגוריתמים מתקדמים יותר, החל אלגוריתמים מתקדמים, החל אלגוריתמים סטנדרטיים מתקדמים יותר, כלומר, החל אלגוריתמים מתקדמים יותר, החל אלגוריתמים מתקדמים יותר, החל אלגוריתמים מתקדמים יותר, החל אלגוריתמים מתקדמים יותר, החל מקבצי MRI.

מקורות נוספים (בתרגום חופשי:0)

  • (FLT:0) Ultra-Fast MRI ב Acute Stroke: A Practical Guide (Radiographics, 2021)
  • (ב) ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇
  • פרוטוקול ה-MRI של ⁇ (AJNR, 2019)
  • (ב) ⁇ 0) ,(א) ,5 ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇ ⁇