Петряйкин Алексей Владимирович – кандидат медицинских наук, доцент, врач-рентгенолог.
109029 Москва, ул. Средняя Калитниковская, д. 28, стр. 1, тел.: +7-916-156-46-22
Alexey V. Petraikin – cand. of med. sci, associate professor, senior researcher of Research and Practical Center of Medical Radiology of Department of Health Care of Moscow
28-1, Srednjaja Kalitnikovskaja str., 109029, Moscow, Phone: +7-916-156-4622
Сергунова Кристина Анатольевна – руководитель отдела разработки средств контроля и технического мониторинга.
Kristina A. Sergunova – head of Technical Monitoring & QA Development Department.
Семенов Дмитрий Сергеевич – научный сотрудник отдела разработки средств контроля и технического мониторинга.
Dmitry S. Semenov – scientist researcher of Technical Monitoring & QA Development Department.
Ахмад Екатерина Сергеевна – научный сотрудник отдела разработки средств контроля и технического мониторинга.
Ekaterina S. Ahmad – scientist researcher of Technical Monitoring & QA Development.
Ким Станислав Юрьевич – кандидат медицинских наук, заместитель директора по науке.
Stanislav Yu. Kim – cand. of med. sci., deputy director for science.
Громов Александр Игоревич – доктор медицинских наук, профессор, главный научный сотрудник экспертного отдела.
Alexander I. Gromov – doct. of med. sci., Professor, senior researcher.
Морозов Сергей Павлович – доктор медицинских наук, профессор, директор.
Sergey P. Morozov – doct. of med. sci., Professor, director.
Moscow
Цель исследования: разработать фантом для моделирования потоков при проведении магнитно-резонансной ангиографии (МРА) и оценки относительного контраста, погрешности определения линейной и объемной скорости потока. С использованием данного фантома сравнить томографы нескольких производителей в отношении эффективности проведения МРА-исследований.
Материал и методы. Основная часть динамического фантома состоит из заполненного гелем диска и трех трубочек для моделирования потока жидкости. С использованием разработанного фантома были проведены эксперименты на МР-томографах двух фирм-производителей для сравнения количественных оценок (относительный контраст) МРА-последовательностей: 2DTOF, 3DTOF и на трех МР-томографах одной фирмы для оценки точности построения калибровочной кривой, определения линейной и объемной скорости по изображениям 2DPC.
Результаты. Полученные результаты сканирования фантома в режимах 2Dи 3DTOF позволили сравнить результаты применения МРА-режимов для МР-томографов двух производителей. Для режима 2DTOF показано более эффективное усиление сигнала вследствие TOF-эффекта для томографа производителя 2 в сравнении с производителем 1 : 8,86 ± 0,88 и 6,07 ± 0,03 отн. ед. соответственно. Для режима 3DTOF значительно больший относительный контраст втекающей жидкости вследствие TOF-эффекта наблюдается у производителя 1 : 6,06 ± 0,47 и 3,17 ± 0,83 отн. ед. соответственно. Исследования на фантоме согласуются с результатами аналогичных измерений для пациентов. Максимальная относительная погрешность измерения линейной скорости движения жидкости в режиме 2DPC для трех томографов одного производителя составила 4%. Относительная погрешность измерения объемной скорости (потока) для сосудов диаметром 3 мм составила 0,9–1,8%. С помощью разработанного динамического фантома качественно были промоделированы эффекты МРА, связанные с усилением сигнала от “текущей” жидкости для режимов 3DPC и Time-SLIP.
Заключение. Разработан динамический фантом для моделирования потока при МРА. Задаваемый ток жидкости с линейным профилем скоростей позволяет определить точность измерения линейной и объемной скорости потока в клинических условия, оценить необходимость их коррекции относительно неподвижных тканей при использовании последовательности 2DPC, оценить эффективность визуализации сосудистого русла.
Purpose. To develop phantom for flow modeling in magnetic resonance angiography (MRA): relative contrast assessment, accuracy of the linear velocity and volumetric flow, what improve accuracy of diagnostic in cardiac and neurosurgical clinics (quality assessment of blood and cerebrospinal fluid motion). To compare scanners of different manufactures in points of the MRA efficiency using the developed phantom.
Materials and methods. The main part of dynamic phantom consists of a disc filled with agarose gel (for linear and volumetric velocity control) and silicone tubes for fluid flow modelling. MR study was performed at MRI units of two manufactures for comparing quantitative assessments of MRA sequences: 2DTOF, 3DTOF, and at three MRI units of one firm for estimated accuracy calibration curve calculating and linear velocity and volumetric flow determination for PC MRA. Phantom study well correlate with clinical MRA results.
Results. Obtained phantom scanning results in 2DTOF, 3DTOF sequences allow for objective comparing two MRI units of different manufactures. For 2DTOF mode was showed more effective signal enhancement affected by TOF effect for scanner of manufacture 2, then manufacture 1: 8.86 ± 0.88 и 6.07 ± 0.03 corresponding. For 3DTOF was observed rather more inflow relative contrast affected by TOF effect for scanner of manufacture 1: 6.06 ± 0.47 and 3.17 ± 0.83 corresponding. However, for manufacture 1 was showed more significant signal suppression for fat tissue, which improve vasculature visualization. Accuracy linear velocity fluid flow measurement in 2DPC is equal to ±2σ = ±0,4 by five pixels for three scanners of one manufacture. Using developed phantom was modelled MRA effects in 3DPC and Time-SLIP modes.
Conclusions. The developed dynamic phantom can be used for calibration tests in MRA. The case of MRI units of two manufactures were compared quantitative assessments of MRA sequences and analyzed methods of enhancement fluid flow signal.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.