Mediciones de temperatura de resonancia magnética directas combinadas con alta velocidad de cuadro y corrección de susceptibilidad magnética
Autores: Kim, Sangwoo; Kim, Donghyuk; Oh, Sukhoon
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Mediciones de temperatura de resonancia magnética directas combinadas con alta velocidad de cuadro y corrección de susceptibilidad magnética
Categoría
Ingeniería y Tecnología
Subcategoría
Bioingeniería
Palabras clave
Cambio de frecuencia de resonancia de protones
Método de mapeo de temperatura
Sensores térmicos de fibra óptica
PRFS corregido por susceptibilidad
Corrección de variación de fase
Monitoreo térmico
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 32
Citaciones: Sin citaciones
La frecuencia de desplazamiento de la resonancia protónica (PRFS) es un método simple de mapeo de temperatura basado en resonancia magnética que exhibe una mayor resolución espacial y temporal que los métodos de mapeo de temperatura basados en el tiempo de relajación T1 y la difusión. Las mediciones de temperatura PRFS se validan con sensores térmicos de fibra óptica (FOSs). Sin embargo, el uso de FOSs puede introducir errores de temperatura, lo que lleva tanto a la subestimación como a la sobreestimación de las mediciones de PRFS, principalmente debido a los cambios de susceptibilidad del material causados por los sensores térmicos. En este estudio, demostramos la PRFS corregida por susceptibilidad (scPRFS) con una alta velocidad de fotogramas y precisión para temperaturas distribuidas adecuadamente. Se empleó una técnica de eliminación de fondo basada en un solo eco para la corrección de la variación de fase, principalmente debido a la susceptibilidad magnética, lo que permitió un mapeo rápido de la temperatura. La scPRFS se utilizó para validar la fidelidad de la temperatura comparando las temperaturas de los sensores de fibra óptica y la PRFS convencional a través de experimentos humanos y ex vivo imitados por un fantasma. Este estudio demuestra que las mediciones de scPRFS en gel de agar están en buen acuerdo con las lecturas del sensor térmico, con un error cuadrático medio (RMSE) de 0.33-0.36 gradosC en el modelo de fantasma y 0.12-0.16 gradosC en el experimento ex vivo. Estos resultados resaltan el potencial de scPRFS para el monitoreo térmico preciso y la ablación en terapias no invasivas de baja y alta temperatura.
Descripción
La frecuencia de desplazamiento de la resonancia protónica (PRFS) es un método simple de mapeo de temperatura basado en resonancia magnética que exhibe una mayor resolución espacial y temporal que los métodos de mapeo de temperatura basados en el tiempo de relajación T1 y la difusión. Las mediciones de temperatura PRFS se validan con sensores térmicos de fibra óptica (FOSs). Sin embargo, el uso de FOSs puede introducir errores de temperatura, lo que lleva tanto a la subestimación como a la sobreestimación de las mediciones de PRFS, principalmente debido a los cambios de susceptibilidad del material causados por los sensores térmicos. En este estudio, demostramos la PRFS corregida por susceptibilidad (scPRFS) con una alta velocidad de fotogramas y precisión para temperaturas distribuidas adecuadamente. Se empleó una técnica de eliminación de fondo basada en un solo eco para la corrección de la variación de fase, principalmente debido a la susceptibilidad magnética, lo que permitió un mapeo rápido de la temperatura. La scPRFS se utilizó para validar la fidelidad de la temperatura comparando las temperaturas de los sensores de fibra óptica y la PRFS convencional a través de experimentos humanos y ex vivo imitados por un fantasma. Este estudio demuestra que las mediciones de scPRFS en gel de agar están en buen acuerdo con las lecturas del sensor térmico, con un error cuadrático medio (RMSE) de 0.33-0.36 gradosC en el modelo de fantasma y 0.12-0.16 gradosC en el experimento ex vivo. Estos resultados resaltan el potencial de scPRFS para el monitoreo térmico preciso y la ablación en terapias no invasivas de baja y alta temperatura.