7 Tesla MRI protocol ontwikkeling

De techniek van magnetische resonantie imaging (MRI) heeft zich de laatste
decennia sterk ontwikkeld. Een belangrijke ontwikkeling is dat van steeds
sterkere magneetvelden gebruik wordt gemaakt: tot 2 jaar geleden was 1.5 Tesla
de standaard, nu is dat, met name voor hersenonderzoek, 3.0 Tesla. Een sterker
magneetveld leidt tot een beter kwaliteit beeld en kan nieuwe soort metingen
mogelijk maken. In het LUMC wordt op dit moment een 7.0 Tesla MRI scanner
geïnstalleerd. Dit biedt het perspectief tot het maken van een volgende stap in
de kwaliteit van MRI scans. Op dit moment is de technologie van de 7.0 Tesla
MRI scanner nog niet volledig ontwikkeld en dient daarom als onderzoeksscanner
gezien te worden. Op een aantal technieken na, geldt voor de meeste
toepassingen dat deze eerst geoptimaliseerd dienen te worden voordat deze in
klinisch onderzoek gebruikt kunnen worden. Hiervoor is het essentieel om
gezonde proefpersonen te kunnen scannen, zodat de kwaliteit van de scans
iteratief verbeterd kan worden. Optimalisatie zal zich met name richten op:
- Anatomische afbeeldingen (T1, T2, PD, angiografie, etc)
- Functionele afbeeldingen (hersenactiviteit, perfusiemetingen,
diffusiemetingen)
- Metabole toestand (MR spectroscopie)
In eerste instantie zal de nadruk liggen op hersenafbeeldingen, terwijl tevens
onderzoek gedaan kan worden aan de knie, enkel, hart, halsvaten, e.d.

Optimalisatie en ontwikkeling van MR scan technieken voor hoog veld MRI.
Voordat hoogveld MRI toepassingen kan vinden in de diagnostische praktijk of
geneeskundig wetenschappelijk onderzoek, dienen de meeste scan technieken eerst
geoptimaliseerd te worden.

Ontwikkeling van scan technieken gebeurd via een iteratief proces. Door het
maken van scans bij normale proefpersonen en het systematisch varieren van
scanparameters, wordt gezocht naar de meest ideale instellingen voor de
desbetreffende applicatie. Hierbij spelen de volgende stappen een belangrijke
rol:
* Meten van magnetische eigenschappen op 7 Tesla
* Kwaliteitsevaluatie door radiologen, MR fysisci en neurowetenschappers
* Optimalisatie van scantechnieken en scanparameters
* Evaluatie van puls-sequentie in proefpersonen

Gebaseerd op ervaringen in andere sites met een een ultra-hoog veld MRI
systeem, is de verwachting dat voor optimalisatie en ontwikkeling van
scan-technieken 200 MRI onderzoeken per jaar van gezonde proefpersonen nodig
zijn.

Gezien het feit dat het onderzoek optimalisatie van scan technieken inhoudt,
kan het onderzoek gekwalificeerd worden als observationeel. Tevens zal het
onderzoek een sterk iteratief karakter hebben (van optimalisatie naar evaluatie
naar identificatie mogelijke oorzaak van artefacten en weer terug naar
optimalisatie), daar 7 Tesla MRI technieken nog lang niet uitontwikkeld zijn.

In 1997 is in Ohio State University de eerste hoog veld MRI scanner
geïnstalleerd met een veldsterkte van 8 Tesla. In het begin is er voornamelijk
onderzoek gedaan naar mogelijke schadelijke effecten van het grote magneetveld
op mensen. Hiervoor is onder andere gekeken naar cardiovasculaire effecten
(eerst in varkens, later in mensen) en naar subjectieve maten van comfort
tijdens het scannen. Verder is in de literatuur gekeken naar de invloed van
hoge magneetvelden op celdeling, celfunctie, bloedstolling, zenuwfunctie,
temperatuurveranderingen, carcinogeniteit, etc. Uit al deze onderzoeken zijn
geen schadelijk effecten gebleken (zie onder andere de recente publicatie van
de WHO "Static fields; Environmental health criteria 232). Zie het project
voorstel voor een meer uitgebreide beschrijving. Sinds ingebruik name van de
scanner zijn interviews afgenomen bij gezonde vrijwilligers om de belasting in
te schatten. Voor resultaten zie: Versluis et al, Proceedings of the ISMRM,
2011, p. 1796, samenvattend kan gezegd worden dat de belasting als laag wordt
ervaren met duizeligheid bij het in- en uitschuiven van het scannerbed als
meest belastend. Deze effecten houden snel op, wanneer de proefpersoon stilt
ligt.