Журнал по МРТ FieldStrength
Опыт пользователей, январь 2018 г.
Благодаря технологии Compressed SENSE, применяемой в больнице Kantonsspital Winterthur, скорость получения отдельных изображений увеличивается на 50%*
Появление технологии Compressed SENSE позволило группе специалистов по МРТ в больнице Kantonsspital Winterthur (Швейцария) использовать возможности ускорения МР-сканирования головного мозга, позвоночника и суставов, а также таза и брюшной полости. Применение технологии Compressed SENSE оказалось простым и мощным способом ускорить МР-сканирование для различных типов контрастирования и последовательностей как в режиме 2D, так и в режиме 3D. Продолжительность сканирования значительно снизилась, что убедило группу специалистов в возможности изменить все протоколы ExamCard с целью сокращения времени, предусмотренного для пациента, а затем и увеличить количество процедур МРТ в день. Это имеет стратегическую важность для получения дополнительного дохода при снижении размера выплат по возмещению расходов.
Доктор Сарторетти, д.м.н., глава отделения нейрорентгенологии Института радиологии и ядерной медицины, больница Kantonsspital Winterthur, Винтертур, Швейцария. Она специализируется в сфере диагностической нейрорентгенологии. В область ее научных интересов входят визуализация инсультов, стенок интра- и экстракраниальных сосудов, опухолей головного мозга, перфузионно и диффузионно взвешенная визуализация, МР-спектроскопия.
«Наша цель — сократить время сканирования, но при этом сохранить прежнее качество изображения»
Насколько быстро можно выполнять сканирование без потери качества изображения?
Новая технология Compressed SENSE компании Philips является мощным методом, позволяющим ускорить получение различных МР-последовательностей для широкого спектра анатомических структур. Данный метод сочетает сжатое считывание и кодирование данных чувствительности, используемое в технологии SENSE, для получения одного, более мощного средства ускорения, называемого Compressed SENSE.
Больница Kantonsspital Winterthur (KSW) стала одним из первых 10 медицинских учреждений в мире, установивших технологию Compressed SENSE для МР-сканеров Ingenia 1.5T и Achieva 3.0T. Нейрорентгенолог, доктор Сабина Сарторетти, и рентгенолог, доктор Рене Патцваль, используют данную технологию с сентября 2017 года, и они очень довольны результатами.
«Технология Compressed SENSE применима для исследования практически любой области тела и совместима с различными методами сканирования и типами контрастирования, что может способствовать сокращению времени сканирования пациента. К примеру, увеличение скорости для трех последовательностей (SWIp, 3D FLAIR, 3D T1 TFE с гадолинием) на 30–40% позволяет нам сократить время сканирования по обычному протоколу для исследования головного мозга, включающему 6 последовательностей (DWI, поперечной T2, поперечной T1 IR, SWIp, 3D FLAIR, 3D T1 TFE с гадолинием), на 22%. Таким образом, данное ускоренное сканирование будет иметь преимущества для наших пациентов, и, кроме того, оно позволит проводить больше процедур».
Для достижения этой цели необходимо внедрить технологию Compressed SENSE в набор протоколов ExamCard, соответствующий предпочтениям сотрудников больницы KSW. «Наша цель — сократить время сканирования, но при этом сохранить прежнее качество изображения, поскольку в протоколах ExamCard в полной мере учтены все наши требования».
«В течение нескольких последних недель мы включаем в исходное исследование дополнительную последовательность с применением технологии Compressed SENSE, а затем сравниваем полученные изображения. В рамках данного подхода мы изначально использовали коэффициент Compressed SENSE (CS) в соответствии с рекомендациями компании Philips, а затем стали применять как более высокие, так и более низкие коэффициенты CS. Использование данного подхода для каждого последующего пациента и для различных последовательностей, а также внимательное изучение полученных изображений помогает определить коэффициент Compressed SENSE, который в наибольшей степени соответствует нашим потребностям».
Поочередное ускорение последовательностей приводит к более быстрому сканированию
Доктор Сарторетти помнит, как уже при получении первых изображений с применением технологии Compressed SENSE она была впечатлена уровнем качества. «Первой последовательностью с применением технологии Compressed SENSE была 3D FLAIR для исследования головного мозга. Мы использовали систему Ingenia 1.5T с коэффициентом для Compressed SENSE, равным 8,2. Затем мы применили последовательность 3D TSE mDIXON с последующим контрастированием, коэффициент CS при этом был равен 7. В обоих случаях мы получили изображения очень хорошего качества».
В сфере нейрорентгенологии доктор Сарторетти изначально сфокусировалась на применении технологии Compressed SENSE при 3D-визуализации. «В настоящее время данная технология применяется для следующих последовательностей: 3D FLAIR, 3D DIR, 3D T1 TFE, 3D mDIXON T1 TFE, 3D TOF, 3D PCA, а также SWIp и 3D T1 Black Blood. Мы решили сначала сконцентрировать наше внимание на 3D-визуализации, поскольку мы видели, как сильно технология влияет на 3D-последовательности, но мы также очень хотим применять ее и к 2D-последовательностям».
К наиболее впечатляющим примерам, упоминаемым доктором Сарторетти, относятся венография с применением последовательности 3D PC, которая была выполнена в два раза быстрее, а также 3D T1 TFE без контрастирования, скорость выполнения которой увеличилась на 50%. Ускорение для TOF-последовательностей составило 40%.
«Нашей целью при исследованиях позвоночника является использование технологии Compressed SENSE, которая позволит нам перейти к применению метода 3D SpineVIEW. Например, при исследовании поясничного отдела мы может сократить время сканирования для 3D T2-взвешенных последовательностей SpineVIEW на 27%, в результате чего мы получим 4:46 минут, а размер воксела составит 0,8 x 0,8 x 1 мм».
«В конечном счете мы хотим прийти к получению STIR T2-, 3D T2- и 3D T1-взвешенных последовательностей для визуализации шейки матки и поясничного отдела и последующему выполнению дополнительной реконструкции. Именно поэтому нам требуется высокое разрешение для 3D-последовательностей, а в сочетании с технологией Compressed SENSE мы сможем сократить время сканирования». Тогда замена 2D-последовательностей на 3D-последовательности станет приятным плюсом для пациентов, поскольку, таким образом, возможно сокращение времени сканирования. Другое преимущество заключается в том, что в случае не совсем правильного выполнения сканирования мы можем выполнить последующую реконструкцию с 3D-последовательностями, что позволит поставить надежный диагноз по результатам исследования».
«Нашей целью при исследованиях позвоночника является замена всех 2D-последовательностей на 3D-последовательности».
Ускорение сканирования при исследовании поясничного отдела
В данном примере технология Compressed SENSE позволила уменьшить время сканирования на 26% и одновременно улучшить уровень пространственного разрешения.
3D T2 SpineVIEW, время сканирования — 6:29 мин, размер воксела — 1 x 1 x 1,4 мм
3D T2 SpineVIEW, время сканирования — 4:46 мин, размер воксела — 0,8 x 0,8 x 1 мм
Более короткое время сканирования при исследовании головного мозга
Технология Compressed SENSE позволяет сократить время сканирования на 28% без изменения пространственного разрешения.
3D FLAIR, время сканирования — 5:02 мин, размер воксела — 1,1 x 1,1 x 1,1 мм, Ingenia 1.5T.
3D FLAIR, время сканирования — 3:36 мин, размер воксела — 1,1 x 1,1 x 1,1 мм, Ingenia 1.5T.
«Возможно, мы сможем ускорить выполнение исследований на 20–40%, что будет приятным плюсом для пациентов».
Значительное ускорение* при исследовании костно-мышечной системы, молочных желез, брюшной полости и печени
Команда специалистов KSW также начала внедрять технологию Compressed SENSE при МР-исследованиях голеностопного, локтевого, коленного и запястного суставов с целью заменить PD-последовательности с насыщением сигнала от жировой ткани в режиме 2D на аналогичные последовательности в режиме 3D. Пока результаты нас радуют: мы можем достичь оптимального времени получения изображений, сохраняя высокое разрешение.
Команда специалистов в конечном итоге хочет прийти к протоколам ExamCard для костно-мышечной системы, включающим три последовательности, например, трехмерную PD-взвешенную последовательность с насыщением сигнала от жировой ткани (является самой главной последовательностью в рамках костно-мышечной системы), а также последовательности T1 и STIR. Или же две T1-последовательности и 3D-последовательность.
В больнице KSW технология Compressed SENSE также применяется для сокращения времени сканирования при визуализации молочных желез. Например, последовательность 2D STIR теперь намного быстрей, а скорость последовательностей для выделения только силиконовых имплантатов увеличилась на 30%. Последовательность 3D T1 THRIVE с последующим контрастированием можно ускорить приблизительно на 40%; также в настоящее время технология Compressed SENSE добавляется к динамической T1-последовательности, целью которой является повысить разрешение при сохранении времени сканирования.
Кроме того, имеются первые результаты применения технологии при исследовании брюшной полости, печени и поджелудочной железы. Целью для магнитно-резонансной холангиопанкреатографии является ускорение последовательности на 50%. Пока мы выполнили только несколько исследований с применением ускоренного динамического метода T1-визуализации, уменьшением времени задержки дыхания и более короткими синфазными и противофазными последовательностями. При наличии большего объема данных команда специалистов выполнит детальное сравнение изображений и определит оптимальный уровень баланса. Пока нам кажется, что у нас имеются хорошие возможности для сокращения времени задержки дыхания до 10–12 секунд.
Сравнение 2D- и 3D-изображений с помощью Compressed SENSE
Достижение оптимального времени получения изображений с высоким разрешением возможно при использовании одного сеанса получения 3D-изображений с применением технологии Compressed SENSE вместо трех сеансов получения 2D-изображений в трех плоскостях. В данном случае применение технологии Compressed SENSE с последовательностью 3D VIEW PD SPAIR позволяет ускорить выполнение исследования в два раза по сравнению с процессом получения трех отдельных 2D-изображений, также отмечается улучшение уровня пространственного разрешения.
Без Compressed SENSE Время сканирования — 2:55 + 3:37 + 3:51 = 10:23 мин. Размер воксела — 0,55 x 0,65 x 3 мм
Три отдельных PD-взвешенных 2D-изображения в трех ориентациях
С Compressed SENSE, коэффициент 10 Время сканирования — 5:03 мин. Размер воксела — 0,6 x 0,6 x 0,6 мм
Последовательность 3D VIEW PD SPAIR при исследовании коленного сустава с высоким разрешением
Увеличение скорости МР-исследований молочных желез в режиме 2D
Compressed SENSE позволяет сократить время сканирования на 29% с похожим пространственным разрешением.
2D STIR, время сканирования — 3:39 мин, размер воксела — 1 x 1,25 x 3 мм.
2D STIR, время сканирования — 2:36 мин, размер воксела — 1 x 1,26 x 3 мм.
«Стандартное исследование головного мозга длится около 24 минут, сейчас же мы можем выполнять его за 19 минут».
Результаты: время исследования, пациенты, анализ диагностических данных
Доктор Сарторетти называет два основных эффекта от практического применения технологии Compressed SENSE. «Во-первых, мы можем уменьшить период времени, требуемый для исследования одного пациента. При добавлении технологии к нескольким последовательностям, применяемым в рамках исследования, мы можем ускорить выполнение исследований на 20–40%. Это значительно быстрее, а также положительно сказывается на пациентах. Кроме того, применение 3D-последовательностей вместо 2D-последовательностей способствует более точному анализу диагностических данных последовательностей, в особенности при исследовании костно-мышечной системы».
В некоторых случаях доктор Сарторетти также замечает преимущества сохранения времени получения изображений и повышения степени детальности изображений. «Например, при визуализации нервной системы, а именно нервных сплетений или нейрографии периферических сплетений, более детальные изображения помогают увидеть нервы малых размеров. Мы также хотим добавить технологию Compressed SENSE к последовательности 3D T1 Black Blood, чтобы повысить разрешение при подробном просмотре анатомических структур сосуда и визуализировать патологические изменения данных мелких сосудов в головном мозге». В примере исследования поясничного отдела, приведенном ранее, также отмечается улучшенное пространственное разрешение благодаря применению технологии Compressed SENSE.
В конечном итоге доктор Сарторетти хочет прийти к включению технологии Compressed SENSE во все протоколы ExamCard. «Мы каждый день вносим изменения в некоторые из протоколов ExamCard, но для адаптации всех протоколов требуется некоторое время, т. к. мы применяем от 200 до 300 различных протоколов ExamCard».
Нацеленность на значительное сокращение общего времени сканирования пациента
Доктор Сарторетти убеждена, что внедрение технологии Compressed SENSE способствует значительному повышению скорости выполнения комплексных МР-исследований. «При исследовании головного мозга мы хотим сократить процесс сканирования на 10 минут. В настоящее время мы как раз пытаемся добиться этого. Например, сейчас временной промежуток для стандартного исследования головного мозга без контрастирования составляет 30 минут. Мы бы хотели уменьшить его до 20 минут. И, конечно же, данный промежуток также включает время, необходимое для размещения пациента на столе».
«По аналогии, исследование спинного мозга и поясничного отдела занимают 30 минут. Мы также хотим сократить каждое исследование до 20 минут, в которые будут входить позиционирование пациента и время сканирования. Мы хотим ускорить сам процесс сканирования на 40%, чтобы значительно уменьшить время сканирования. Мой коллега в MSK также заявил, что хочет сократить время сканирования суставов до 15 минут».
Сканирование большего числа пациентов для облегчения экономической ситуации
Доктор Сарторетти внедряет технологию Compressed SENSE быстрыми темпами, поскольку они видит возможность помочь отделению в ситуации экономического давления и наличия различных задач в рамках рабочего процесса. «В 2018 году уменьшится размер выплат по возмещению расходов здесь, на территории Швейцарии, поэтому оплата за каждого пациента уменьшится. В это же время исследования становятся все более сложными, в результате чего анализ данных требует все больше времени. Конечно, нам постоянно требуются денежные средства для приобретения передового оборудования с качественным программным обеспечением, качественных последовательностей и катушек для обеспечения хороших результатов. Чтобы компенсировать такие расходы, нам необходимо увеличить поток пациентов. И мы верим, что именно с этим нам может помочь технология Compressed SENSE, т. к. более быстрое сканирование позволит выполнять исследования большего числа пациентов в течение одного дня».
«В настоящее время в день мы выполняем сканирование 40–45 пациентов с помощью трех имеющихся МР-сканеров. Мы работаем относительно медленно, поскольку многие пациенты — люди преклонного возраста, пациенты отделений интенсивной терапии, а также пациенты с серьезными заболеваниями. Поэтому позиционирование таким пациентов занимает довольно много времени. Нашей целью является использование технологии Compressed SENSE с целью увеличения числа исследуемых пациентов до 50–55 в день».
Доктор Сарторетти также пытается слегка изменить соотношение пациентов, выполняющих МР-исследования. «Поскольку сложные исследования стационарных пациентов выполняются дольше (исследование включает сканирование и анализ) по сравнению с МР-исследованиями большинства амбулаторных пациентов, мы хотим сделать более привлекательные условия для амбулаторных пациентов. Процесс сканирования амбулаторных пациентов проще: в большинстве случаев позиционирование таких пациентов выполняется быстрее, уровень взаимодействия между пациентом и врачом выше, а анализ диагностических данных происходит быстрей из-за менее сложных диагнозов. В институте, являющемся нашим партнером, процент амбулаторных пациентов выше, в день выполняется сканирование 16–20 пациентов на одном МР-сканере».
«Поэтому мы бы хотели улучшить соотношение стационарных и амбулаторных пациентов, что, как мы надеемся, поможет нам лучше распределять время для выполнения рабочей нагрузки. Текущий список ожидания для амбулаторных пациентов слишком большой. В среднем, пациенту приходится ждать более недели. Мы думаем, что если бы мы могли добавить больше временных промежутков, в результате чего у амбулаторного пациента будет возможность пройти исследование, например, уже на следующий день, то количество амбулаторных пациентов, направляемых врачами, увеличится».
Более быстрое* сканирование практически любой области тела с помощью Compressed SENSE
Более быстрое МР-сканирование без ухудшения качества изображения — ключевой аспект в изменении МР-исследований (ускорении процессов сканирования и снижении стоимости процедур) с целью привлечения большего числа пациентов. Компания Philips была первой, которая предложила доступную опцию параллельной визуализации, называемой SENSE, а постоянно появляющиеся инновационные решения позволили получить мощные технологии dS SENSE и MultiBand SENSE, которые обеспечивают наличие большого числа методов в области нейронаук. Теперь, с помощью технологии Compressed SENSE можно добиться еще большего ускорения процессов при визуализации практически любой области тела.
«Технология Compressed SENSE создает возможности для значительного сокращения времени сканирования. Быстрое сканирование имеет большие преимущества для пациентов, т. к. время их нахождения в туннеле сканера сокращается. С точки зрения медицинского персонала быстрое сканирование позволяет увеличить поток пациентов. И, конечно же, мы можем получать более детальные изображения, например, 3D-технология дает возможность постановки более точных диагнозов», — заключает доктор Сарторетти.
«Мы бы хотели улучшить соотношение стационарных и амбулаторных пациентов, что поможет нам лучше распределять время для выполнения рабочей нагрузки».
*По сравнению с исследованиями без использования технологии Compressed SENSE.
Результаты исследований из клинической практики не могут помочь спрогнозировать результаты других исследований. Результаты других исследований могут отличаться.
