3.2 In Vivo MR イメージング

x、y、z 平面でスカウト画像を取得した後、T2- 加重MRI矢状方向と冠状方向で実行する必要があります。

特定のタイプの MRI シーケンスとそのパラメータを選択する場合、最適な空間分解能、信号対雑音比、およびスキャン時間の間で確立する必要があります。 体積測定の精度は、スライスの厚さを減らしたり、主に軸方向で、腎臓の長軸に対して横方向の追加のセクション方向を選択することによって強化できます。

関連する研究によると、シスタンシェさまざまな病気を治療するために何世紀にもわたって使用されてきた伝統的な中国のハーブです. 抗炎症、老化防止、抗酸化作用があることが科学的に証明されています。 研究によると、シスタンケは以下に苦しむ患者に有益であることが示されています腎臓病. シスタンケの有効成分は、炎症を軽減することが知られています。腎機能を改善する障害のある腎細胞を回復させます。 したがって、シスタンシェを腎臓病治療計画は、患者が自分の状態を管理する上で大きなメリットをもたらします。チスタンケタンパク尿の減少に役立ち、BUN とクレアチニンのレベルを下げ、さらなるリスクを減らします。腎臓ダメージ. 加えて、シスタンシェまた、コレステロールとトリグリセリドのレベルを下げるのにも役立ちます。腎臓病.

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Cistanche の抗酸化作用と老化防止作用は、フリーラジカルによる酸化と損傷から腎臓を保護するのに役立ちます。 これ腎臓の健康を改善する合併症を発症するリスクを軽減します。チスタンケにも役立ちます免疫システムを高める、これは腎臓感染症を撃退し、腎臓の健康を促進するのに不可欠です. 伝統的な漢方薬と現代の西洋医学を組み合わせることで、腎臓病状態を治療し、生活の質を改善するためのより包括的なアプローチを持つことができます。チスタンケ治療計画の一部として使用する必要がありますが、従来の医療処置の代替として使用することはできません。

理論的には腎臓の大きさの違いを区別するのに有益ですが、腎臓を横切る複数の直交面での測定は検査時間を延長し、セグメンテーションに必要な時間を増やすため、臨床と前臨床の両方の実践を妨げます。 これは、腎臓全体をカバーする標準 (マルチスライス) 2D T2- 強調 MRI の代わりに、洗練された高解像度 T2- 強調 3D イメージング技術の適用にも当てはまります。 特に病気の動物の前臨床研究では、単一スライス方向の 2D MRI アプローチのみを使用して、標準化された画像を最小限の時間で収集する (つまり、麻酔時間を短縮する) 方が適切な場合がよくあります。 イメージング時間の短縮が特に重要な場合は、高速イメージング技術をお勧めします。 このようなシーケンスは、すべての MRI システムで使用できる必要があります。 Bruker システムでは、それらは頭字語 "RARE" または "turboRARE" (Rapid Acquisition Relaxation Enhanced) で識別されます。 Siemens スキャナーでは、このようなシーケンスは通常、「FSE」または「TSE」(高速スピン エコーまたはターボ スピン エコー) と示されます。 これらの測定技術では、加速は主に k 空間の複数のラインを記録すること、つまり、エコー列に対して複数の位相エンコード ステップを実行することによって促進されます。

3.2.1 スキャナーの調整と解剖学的画像

1. 高速パイロット スキャンを取得して、3 つの直交平面 x、y、および z で画像を取得します。

3. ポールマンらの章で説明されているように、腎臓にローカライズされたシミングを実行します。 「実験研究における腎臓の MRI のための必須の実践的手順」。

1. MSME シーケンスをロードし、スライスの向きを適応させて、腎臓に対して冠状または軸方向のビューを提供します (スキャナー座標では、これは二重斜めです)。 (注 8 を参照)

2. モニタリングユニットで、トリガーが呼気プラトー (胸部または横隔膜の動きがない) の開始時に開始するようにトリガー遅延を設定し、呼気相全体をカバーするように、つまり、吸入が開始する直前まで (呼吸間隔の 1/2 から 2/3) (注 7 を参照)。

3. 生理モニタリング ユニットに表示される平均呼吸間隔より少し短い (約 100 ms) になるように TR を調整します。

4. MSME スキャンを実行します。 画像の例を図 1 と図 2 に示します。 2、3、および 4。

病態生理学的シナリオで予想される体積変化のデモンストレーションを図 4 に示します。

4 ノート

1. TurboRARE シーケンスの 3D バージョンも利用できます。これにより、SNR が向上した薄いスライスが可能になりますが、ほとんどの in vivo アプリケーションには遅すぎる傾向があります。

2. 脂肪信号のラーモア周波数はわずかに異なります (脂肪-水シフト: Δf=3.5 ppm ×ラーモア周波数または 146 Hz/T、たとえば 1.5 T での Δf=220 Hz)。水信号。 脂肪陽子のより速い歳差運動は、時間の経過とともに、ボクセル内の脂肪と水の信号分画が同相 (信号が加算される) と位相がずれている (信号が減算される) ことを意味します。 これは、指数関数的な信号減衰曲線に沿って、不要な脂肪水シフトによる信号強度変調につながる可能性があります。 これは主に、脂肪含有量が増加した病気の腎臓 (糖尿病など) に関係しますが、健康な腎臓についても、一般的にこれを考慮することをお勧めします。 脂肪と水が同相になる TE は電界強度に依存します: TE [ms] {{10}} n × (6.7069/B0[T])。

3. MR 技術を確立するときは、TE が最も短い画像の SNR 許容しきい値を定義する必要があります。 目的は、SNR > 5 のエコーを少なくとも 3 つ (できれば 5 つ以上) 持つことです。このしきい値は、予想される T2 (*) 値に依存し、磁場強度、シムの品質、組織などのパラメータに依存します。プロパティ（病理学）。 例: 4 素子ラット心臓アレイ受信表面 RF コイルを使用して 9.4 T で撮像されたラットの場合、励起用のボリューム RF 共振器と一緒に、強い低酸素症につながる介入と組み合わせて、SNR > 60 が必要でした。

5. 良い出発点は、ラットと同じ相対解像度を使用することです。 このためには、FOV をマウス本体の幅に縮小し、マトリックス サイズを同じに保ちます。

6. 特定の動物ホルダーを使用しない場合は、動物を左または右の臥位に配置して、腸を腎臓から遠ざけ、感受性アーチファクトを軽減することをお勧めします。

7. 実験全体を通して継続的に呼吸を監視し、必要に応じて TR を適宜調整する必要があります。

8. 小さいエコー間隔でより多くのエコーを取得すると、T2 マップを計算する際のフィッティングが改善されるため、公式に有益になります (図 3 を参照)。短時間で組織を加熱する可能性があります。 これは通常、直腸温度プローブでは検出できませんが、腎臓の隣の腹部に温度プローブを配置して測定すると、マルチスピンエコーシーケンスで大幅な温度上昇が可能であることが示されました。

9. 楕円体ベースの計算: 9.4 T で 3{{10}}{{40}} グラムのラットのパラメーターの例 (Bruker 小動物システム): TR=[呼吸間隔] -100 ms; 受信帯域 =50 kHz; エコー数 =12; 最初のエコー =10.0 ミリ秒; エコー間隔 10.0 ミリ秒。 TE =10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、110、120 ミリ秒。 平均 =1; スライス方向=腎臓の冠状。 周波数エンコード=頭足; FOV =(38.2 ×48.5) mm; 行列サイズ =169 ×115 ゼロで 169 ×215 に埋められます。 解像度 =(0.226 ×0.421) mm; 厚さ 1.4 mm のスライス 1 枚。 脂肪抑制=オン; スライスあたりの呼吸トリガー=; 取得時間 =55–75 秒 (ウレタン麻酔下でトリガー)。

11. 楕円体ベースの計算: 30{{10}} g ラットの 3.0 T (Siemens Skyrafifit、臨床システム) のパラメーターの例: 動物の位置:右褥瘡; コイル: 膝; TR =[呼吸間隔] ×500 ms; 受信帯域 =399 Hz/ピクセル; エコー数= 12; 最初のエコー=10.0 ミリ秒; エコー間隔 10.0 ミリ秒。 TE=10、...、120 ミリ秒; 平均 =2; スライス方向=軸方向; 周波数エンコーディング =左-右; FOV=(120x60) mm; 行列サイズ=256 × 128; 解像度=(0.470 × 0.470) mm; 厚さ 2.0 mm のスライス 1 枚。 脂肪抑制=オン; 呼吸トリガー=オフ; 取得時間〜2分。 特定の動物ホルダーを使用しない場合は、動物を左または右の臥位に配置して、腸を腎臓から遠ざけ、感受性のアーティファクトを軽減することをお勧めします。

12. 面積測定に基づく計算: 9.4 T での 300 g ラットのパラメーターの例 (Bruker 小動物システム): TR=1700 ms; 受信帯域=50 kHz; エコー数=12; 最初のエコー=10.0 ミリ秒; エコー間隔 10.0 ms; TE=10、20、30、40、50、60、70、80、90、100、110、120 ミリ秒。 平均=1; スライス方向=腎臓の冠状。 周波数エンコード=ヘッド フィート; FOV= (38.2×48.5) mm; 行列サイズ=169 × 115 169 × 215 にゼロで埋められます。 解像度=(0.226×0.421) mm; 厚さ 1 mm の 13 スライス。 脂肪抑制=オン; スライスごとに=の呼吸トリガー。 取得時間=220–300 秒 (イソフルラン麻酔下でトリガー)。

次の画像を取得する必要があります: 冠状および横方向の T2- 強調高速スピン エコー シーケンス (TSE) および冠状 T1- 強調 TSE。

次の画像を取得する必要があります: 冠状および横方向の T2- 強調高速スピン エコー シーケンス (TSE) および冠状 T1- 強調 TSE。

冠状部 TSE のパラメーターは次のとおりです。スライスの厚さ、2.0 mm。 スライス間隔、0.2 mm。

T1 重み付けターボ スピン エコー (TSE) の場合: 繰り返し時間 (TR)、650 ミリ秒。 エコー時間 (TE)、10 ミリ秒。 視野 (FOV)、120 mm × 120 mm。 帯域幅、250 Hz/Px。 マトリックス、256×256。 励起数（NEX）、4.0。

T2 加重 TSE の場合、TR、3460 ミリ秒を使用できます。 TE、35 ミリ秒。 FOV、120mm×120mm。 帯域幅、250 Hz/Px。 マトリックス、256 T×256。 およびNEX、4.0。

横位置 T2 TSE のパラメータは次のとおりです。スライスの厚さ、2.0 mm。 スライス間隔、0.2 mm; TR、650 ミリ秒。 TE、10ミリ秒。 FOV、120mm×120mm。 帯域幅、250 Hz/Px。 マトリックス、256×256。 およびNEX、4.0。

巨視的な磁場の不均一性はT2 *を短縮しますが、組織固有の情報を提供しないため、シミングは特に重要です。むしろ、関心のある微視的なT2 *効果を覆い隠し、定量的な被験者内および被験者間の比較を妨げます。 シミングは、デフォルトの反復シミング方法を使用するか、以前に記録されたフィールド マップ (推奨) に基づいて、腎臓のみを囲むボクセルで実行する必要があります。

13. 高さ調整された総腎臓容積 (HtTKV) を計算する必要がある場合は、腎臓を 3 つの軸で測定することによって計算できます。 HtTKV を計算するには、構造 MRI または少なくとも CT スキャンが必要です。 計算には患者の身長も必要です。 総腎臓容積 (TKV) は、楕円方程式を使用して決定されます。 これは、多発性嚢胞性疾患の患者で臨床的に検証されており、両側性およびびまん性の小から中サイズの嚢胞があります。 楕円体の方程式は、両方の腎臓からの 3 つの測定値のみを必要とします。

– 腎臓の長さ.

PAC または任意の DICOM ビューアーで画像を表示している場合は、腎臓のすべての面を同時に表示して HtTKV を計算するのが最も簡単です。 これを行うには、ほとんどの場合、特定のメニューで利用可能な「表示オプション」の下にある「MPR」を選択する必要があります。 これにより、冠状面、矢状面、および軸面で腎臓を表示できます。 腎臓の最大長は、矢状面で測定する必要があります。

謝辞

この章は、欧州科学技術協力 (COST) が支援する COST Action PARENCH IMA の作業に基づいています。 COST は、研究およびイノベーション ネットワークの資金提供機関です。 COST アクションは、ヨーロッパ全体の研究イニシアチブを結び付け、科学者が仲間と共有することでアイデアを豊かにするのに役立ちます。 これにより、彼らの研究、キャリア、イノベーションが促進されます。

PARENCHIMA は、欧州連合の COST プログラムにおけるコミュニティ主導のアクションであり、腎 MRI バイオマーカーの再現性と標準化を改善することを目的として、30 か国の 200 人を超える腎 MRI の専門家を結びつけています。

参考文献

1. King BF, Reed JE, Bergstralh EJ, et al (2000) 常染色体優性多発性嚢胞腎における腎臓、腎嚢胞、および腎実質体積の定量化と経時的傾向

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