磁気共鳴の伝承の背後にある物理的原則

磁気共鳴エラストグラフィー(MRE)は、生物組織の機械的特性を定量化する非侵襲的イメージング技術です。従来のMRIとは異なり、主に解剖学的および水含有量を視覚化し、MREは組織の剛さを直接測定します。多数の病気の重要なバイオマーカー。この技術は、波伝搬と材料の弾力性の間の基本的な関係にヒンジを与えます。機械的なせん断が組織を通過するとき、それらの速度と波長は組織の剛性を直接測定する(F)波長の波長の波長を正確に測定します。[F] 波長] および波長の波長の波長は、より速く、波長の波長を正確に測定します。

重要な概念は、せん断波式:速度= √(せん断係数/密度)です。 MRI相画像内のすべてのvoxelで波速度を測定することにより、MREは、局所せん断係数を計算します。 この情報は、色分けされたパラメトリックマップとしてレンダリングされます。 基礎物理学は、他のエラストグラフィー方法(超音波ベースのトランスラストグラフィーのような)からMREを区別します。 ボリューム、高解像、および周囲の観察された観察者全体の観察者データを、または観察する。

MREの仕組み:機械式波からエラストグラムまで

MREワークフローは、機械的せん断波の生成、波動のMRI取得、および反転アルゴリズムによる後処理を3つの重要なステップに分割して、剛さマップを生成できます。

機械運転者

患者の皮膚に置いた専門的で、気圧的なまたは圧電気の運転者は、体に低周波機械的振動(典型的に40〜200Hz)を提供します。 これらのドライバーは、柔軟なチューブを介してアクティブジェネレータに接続されたパッシブドラムのようなデバイスです。 周波数は、ターゲット臓器の波浸透と解像度を最適化するために選択されます。例えば、60Hzは、肝検査に共通であり、低周波(〜40Hz)は、より深い波形構造のために使用されることがあります。 MRIは、運転者のプローブを完全に同期させるための適切な方向に調整します。

MRIの脈拍のシーケンス

MREは、運動感度勾配を含む、段階コントラスト勾配エコーまたはスピンエコーシーケンスを使用します。 これらの勾配は、剪断波を伝播によって引き起こされる組織の循環変位をエンコードするように設計されています。 運動感度を機械振動と同期させることで、シーケンスは、特定の振動の段階を直接切断する場合には、振動の方向に示すように、[F] は、異なる角度を[F] に示すようにします。 [F] は、振動の方向に異なる角度を変化させます。 [F] 振動の方向に、 方向の振動の方向を正確に示すように、 [F] 方向] 方向に変化します。 [F] 振動の方向の方向に、 方向に、 方向に、 方向の方向を変化します。 [F] 方向に、 方向に、 方向に変化します。 [F] 方向に、 方向に、 方向に、 方向に、 方向転換します。[F[F] 方向に、 方向転換します。[F] 方向に、 方向に、 方向転換します。[F] 方向転換します。

ポスト・プロセッシングとインバージョンアルゴリズム

生相画像が取得されると、洗練されたバージョンアルゴリズムは、剛性を計算するためにデータを処理します。 これらのアルゴリズムは、組織の異方性および線形弾性に関する前提を組み込んでいますが、より高度なモデルアカウントは、異方性および粘度のために。 一般的な反転方法には、ローカル周波数推定(LFE)、および直接]]の解像度(MLT:[FLT:])と、および[FLT:[FLT]の解像度]が、または[FLT]が、赤色]が、または[FLT]が、または[FLT]が、または[F]が、赤色]が、または[F]が、または[FLT]が、または[F]が、または[FLT]が、または[F]が、または[F]が、または[FLT]が、または[F]が、または[F]が、または[FLT[[[[[[[[[[F]が[[[[[[[[[[[[[[[[F]が[[[[[[[

ティッシュの剛さマッピング: エラストグラムの解釈

e[lastogram]は、各ピクセルで量的剛性値を提供し、しばしばキロパスカル(kPa)または秒あたりのメートル(m/s)で表現されます。例えば、健康な肝臓は、通常2.5〜3.0 kPa以下の剛さを持ち、高度な線維症(F3-F4)は6 kPaを超える。脳イメージングでは、剛さは、グリオブ芽腫の3 kPaを超える通常の白の問題から範囲をすることができます。これらのインプレッションは、放射線量測定値が低下するかどうかを調べる必要があります。

主要な臨床適用

肝線維症およびスタトーシス

MREの最も確立されたアプリケーションは、慢性肝疾患の評価にあります。肝臓組織の肝線維症の進行性瘢痕 - alters剛さはかなり。 MREは、高感度(>90%)と特異性を伴う初期段階(F1〜F2)で線維症を検出することができ、肝生検を参照基準として引き起こすことができます。 さらに、MREは、非アルコール脂肪性疾患(NAFLD)で、免疫疾患(ALTF)が、副作用が、副作用が、副作用が、免疫疾患(ALTF)が、および免疫疾患を増加するかどうかを検査します。

脳腫瘍特性評価

脳のMRE(多くの場合、]]と呼ばれる)は急速に成長している研究分野です。 グリマ、メニオマ、メタスタシスは、異なる剛さプロファイルを展示しています。 特に、高品位グローマは、低学位グローマよりも硬くなり、MREはそれらを非侵襲的に区別することができます。 予防接種は、腫瘍および腫瘍の組織の変容を識別するために、腫瘍および増殖器を識別する可能性がある。 神経疾患は、腫瘍および腫瘍組織の増殖器を識別する可能性がある。

Breast の損害の差分

Breast MREは、疑わしい病変を特徴付ける際に、マンモグラフィーと超音波を補完します。 悪性胸当て腫瘍は、一般的には良性病変よりも高い剛性を持っていますが、重症が存在しています。 研究は、MREと動的コントラスト高められたMRIを組み合わせることが、特異性を改善し、不要なバイオピースを減少させることを示唆しています。 全体的MREは、病変と周辺パレンチマの両方の両端の両端の剛さの変化をマッピングし、腫瘍生物学に洞察を提供します。

脳脊椎骨格イメージング

筋骨格の放射状では、MREは骨格筋、腱、軟骨および骨の剛さを測定します。アプリケーションには、早期骨関節炎の検出、筋肉の損傷および回復を監視し、腱症を評価する。例えば、Achilles腱のMREは、筋肉の損傷および回復を促進し、そして腱膜を追跡する機械的または運動能力を研究する。

伝統バイオサイコロ上の利点

組織の生検上のMREの主な利点は、non侵襲的および安全です。 針、非切開、出血または感染症の危険性はありません。 MREは、危険なしで繰り返すことができます。 疾患の進行または治療の応答の縦方向監視を有効にします。 臨床検査のクリティカル。 さらに、MREは臓器の容積全体を試料し、コアバイオペシーに侵入するスプリングバイアスを排除します。 肝疾患の早期発見、または治療の症状が低下する可能性がある(MRE)は、患者に欠陥が確認される可能性がある(または検査)。

制限と課題

基本的には、MREはいくつかの制限に直面しています。 モーションアーティファクト] (呼吸、心臓脈動、または患者の移動から) は、特に腹部にチャレンジを残します。 呼吸法と呼吸器検査の助けをトリガーするが、複雑さを加える。 特殊なハードウェア(インバージョンアルゴリズム)とソフトウェア(インバージョンアルゴリズム)は、より大きな学術センターへの可用性を制限します。 さらに、MRERET: は、より複雑な動作を想定しています。 [FREFLT] は、MREFLTF] は、より複雑な動作を最適化します。 [FREFREFREFREF] は、より複雑な動作を、より複雑な動作させると、より複雑な動作を、より複雑な動作に限度に限度にするためには、より大きいです。 [FREFREFREFREFREFREFREFLTFREFREF] または、より複雑な動作するだけでなく、より複雑な動作を制限します。 [FREFREFREFREFREFREFREFORは、より複雑な動作を制限します。 [

今後の方向性・新興研究

MREの未来は明るいです。研究者は、マルチ周波数ドライバを使用して、フルウェーブフィールドをキャプチャし、両弾性と粘度をマッピングできるように3D MREを開発しています。 ]]]AIベースの反転アルゴリズムは、従来の反復ソルバーよりも、剛性マップをより速く、より少ないノイズで再構築することができます。 別のエキサイティングなアベニューは[FLT:RER4] - MRER - およびMRER - およびMTR - の発振子 - およびMREF - のパラメータは、MRE - およびMRE - およびMRE - のパラメータのパラメータ、およびMRE - およびMRE - のパラメータのパラメータのパラメータのパラメータのパラメータのパラメータを、およびパラメータを、またはパラメータに、またはパラメータを変更します。 [FREFREFREFRE - または、MREF - またはパラメータのパラメータのパラメータのパラメータのパラメータのパラメータのパラメータを変更します。 [FRE - またはパラメータのパラメータは、またはパラメータを変更します。 [FREF

より深い読書に興味がある方は、【]]RSNAのMREの包括的なレビューは、専門家のガイドラインを提供し、エラストグラフィーのNIHリソースは、技術的な原則をカバーしています。さらに、[]]ラジオペディアのMREの記事]は、優れた臨床的参考文献です。

コンテンツ

磁気共鳴のエラストグラフィーは、特に肝線維症評価のために、臨床的に価値のあるイメージングツールに研究好奇心から成熟しました。 組織の剛さを直接測定することにより、MREは病理学にユニークなウィンドウを提供し、侵襲的処置のリスクなしで早期診断、リスクの stratification、および治療監視を可能にします。 ハードウェアとソフトウェアが進歩し続けるにつれて、MREは、新しい分析領域と疾患のコンテキストを拡大し、潜在的な医療を柔軟にする方法を固めることが実証されています。 医師は、医師の処方と医師の処方を完全に理解する必要があります。