A new imaging technique to prevent an athlete from a rotator cuff tear - Development of MR elastography of the shoulder -

防止运动员肩袖撕裂的新成像技术 - 肩部 MR 弹性成像的开发 -

基本信息

批准号：
21K17548
负责人：
伊東大輝
金额：
$ 2.58万
依托单位：
Tokyo Metropolitan University
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
财政年份：
2021
资助国家：
日本
起止时间：
2021-04-01 至 2024-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

MRエラストグラフィ（MRE）とは振動が組織に伝わる様子を、MRIを用いて画像化し、弾性率（硬さ）を反映させた弾性率画像を得る画像診断技術である。腱板筋群（棘上筋・棘下筋・小円筋・肩甲下筋）において、棘上筋や肩甲下筋は触診での評価が困難であり、MREが「腱板筋群の硬度評価」に最適な方法論と考えている。現在、臨床MREの画像処理はBlack Box化されている。そこで、任意のパラメータで実行できる新たなMRE画像処理ツールを開発した（Magn Reson Med Sci, doi:10.2463/mrms.mp.2022-0149）。本ツールには、ある特定の方向に伝播する波のみを抽出できるフィルタリング技術（directional filter）が内蔵されている。骨格筋（腱板筋群）には筋線維による異方性が存在するため、筋線維の向きと弾性波の進行方向の関係性により、推定される弾性率が変化する。そこに、本ツール内蔵のdirectional filterを適用することで、可視化される弾性波の進行方向を一方向に限定し、異方性による弾性率変化の影響を低減することが可能となる。腱板筋群MREの再現性および正確性を向上させるためには、二次元から三次元のイメージング（3DMRE）へ拡張する必要がある。一般的に3DMREでは、3軸方向の振動変位データを収集する。現在のMRE撮像法では、3次元の変位を画像化するために、3回分の撮像を繰り返し行わなければならない。この場合、体動などによる動きのリスクが大きくなるため、弾性率推定誤差が生じる可能性が高くなる。これに対し、本研究では1度のMRE撮像で3軸方向の振動変位全てを可視化する新たな撮像技術を開発し、特許出願を行った（特願2022-108311）。開発した新たな技術を腱板筋群MREに適用し、正確性および再現性の高い撮像技術への改良を進めていく。

MR Elastography（MRE）是一种图像诊断技术，它使用MRI来对传播到组织的振动进行成像，并获得反映弹性模量（硬度）的弹性模量图像。在肩袖肌肉（上张，肠质，tere肌和肩sust肌）中，上张上肌和肩肌肌肉难以通过触诊来评估，并且MRE认为它是估计旋转型袖口肌肉组的最佳方法论。”目前，临床MRE图像处理现在可作为黑匣子使用。因此，我们开发了一个新的MRE图像处理工具，可以使用任何参数执行（Magn Reson Med Sci，doi：10.2463/MRMS.MP.2022-0149）。该工具具有内置的过滤技术，该技术只能提取在特定方向传播的波。由于骨骼肌（肩袖肌肉）由于肌肉纤维而具有各向异性，因此根据肌肉纤维方向与弹性波行进方向之间的关系，估计的弹性模量变化。通过将内置的定向过滤器应用于该工具中，可以将可视化弹性波的定向滤波器限制在一个方向上，并且可以减少因各向异性引起的弹性模量变化的影响。为了提高肩袖肌肉组MRE的可重复性和准确性，有必要从二维到三维成像（3DMRE）延伸。通常，3DMRE在三轴方向上收集振动位移数据。当前的MRE成像方法需要三个重复的成像重复，以形象三维位移。在这种情况下，由于身体运动引起的运动风险增加，并且很可能产生弹性模量估计的误差。相比之下，这项研究开发了一种新的成像技术，该技术可视化三个轴向方向上的所有振动位移，并使用单个MRE图像，并提交了专利应用程序（日本专利应用程序2022-108311）。开发的新技术将应用于肩袖肌肉组MRE，并将以高准确性和可重复性来改进成像技术。