RU208296U1 - Phantom for monitoring quantitative magnetic resonance imaging parameters - Google Patents
Phantom for monitoring quantitative magnetic resonance imaging parameters Download PDFInfo
- Publication number
- RU208296U1 RU208296U1 RU2021123957U RU2021123957U RU208296U1 RU 208296 U1 RU208296 U1 RU 208296U1 RU 2021123957 U RU2021123957 U RU 2021123957U RU 2021123957 U RU2021123957 U RU 2021123957U RU 208296 U1 RU208296 U1 RU 208296U1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- phantom
- quantitative
- parameters
- methods
- magnetic resonance
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N24/00—Investigating or analyzing materials by the use of nuclear magnetic resonance, electron paramagnetic resonance or other spin effects
- G01N24/08—Investigating or analyzing materials by the use of nuclear magnetic resonance, electron paramagnetic resonance or other spin effects by using nuclear magnetic resonance
Abstract
Данная полезная модель относится к области медицинской техники, а именно, к средствам контроля качества изображений, полученных при проведении магнитно-резонансной томографии (МРТ) с использованием количественных методов визуализации. Из уровня техники известен фантом для контроля параметров диффузионно-взвешенных изображений магнитно-резонансной томографии (полезная модель RU 187202 U1), к недостаткам которого в части контроля качества изображений, полученных при проведении количественной магнитно-резонансной томографии можно отнести отсутствие секции, однородно заполненной MP-контрастной жидкости с диаметром, соответствующим диаметру цилиндрического корпуса фантома. Отсутствие данной секции в корпусе фантома делает невозможным выполнение испытаний на постоянство параметров МРТ, которые включают испытания параметра отношение сигнал/шум, неоднородность распределения яркости, артефакты изображения. Техническая задача, решаемая заявляемой полезной моделью, состоит в обеспечении повышения точности определения количественных характеристик при выполнении МРТ с использованием количественных методов визуализации (в том числе, диффузионно-взвешенных режимов; методов построения количественных карт T1, Т2; методов построения карт фракции жира) в условиях выполнения испытаний на постоянство параметров и, как следствие, высокого уровня диагностической значимости таких исследований, а также, возможности проведения мультицентровых исследований и наблюдения динамики протекания болезни. Технический результат заключается в создании фантома для контроля параметров количественных методов визуализации в магнитно-резонансной томографии, в том числе, диффузионно-взвешенных режимов; методов построения количественных карт T1, Т2; методов построения карт фракции жира, а также выполнения испытаний с целью проверки постоянства параметров, таких как отношение сигнал/шум, неоднородность распределения яркости, артефакты изображения, пространственной нелинейности.This utility model relates to the field of medical technology, namely, to the means of quality control of images obtained during magnetic resonance imaging (MRI) using quantitative imaging methods. From the prior art, a phantom is known to control the parameters of diffusion-weighted images of magnetic resonance imaging (utility model RU 187202 U1), the disadvantages of which in terms of quality control of images obtained during quantitative magnetic resonance imaging include the absence of a section uniformly filled with MP- contrast fluid with a diameter corresponding to the diameter of the cylindrical body of the phantom. The absence of this section in the phantom body makes it impossible to perform tests for the constancy of MRI parameters, which include testing the signal-to-noise ratio, brightness distribution inhomogeneity, and image artifacts. The technical problem solved by the claimed utility model is to ensure an increase in the accuracy of determining quantitative characteristics when performing MRI using quantitative imaging methods (including diffusion-weighted modes; methods for constructing quantitative maps T1, T2; methods for constructing maps of the fat fraction) under conditions performing tests for the constancy of parameters and, as a result, a high level of diagnostic significance of such studies, as well as the possibility of conducting multicenter studies and monitoring the dynamics of the course of the disease. The technical result is to create a phantom to control the parameters of quantitative imaging methods in magnetic resonance imaging, including diffusion-weighted modes; methods for constructing quantitative maps T1, T2; methods for constructing maps of the fat fraction, as well as performing tests to check the constancy of parameters, such as signal-to-noise ratio, inhomogeneity in the distribution of brightness, image artifacts, and spatial non-linearity.
Description
Данная полезная модель относится к области медицинской техники, а именно к средствам контроля качества изображений, полученных при проведении магнитно-резонансной томографии (МРТ) с использованием количественных методов визуализации.This useful model relates to the field of medical technology, namely, to the means of quality control of images obtained during magnetic resonance imaging (MRI) using quantitative imaging methods.
Из уровня техники известен фантом для оценки параметров магнитно-резонансных изображений при тестировании МРТ по программе аккредитации Американского сообщества радиологов (ACR) (Kaljuste D., Nigul М. Evaluation of the ACR MRI phantom for quality assurance tests of 1.5 T MRI scanners in Estonian hospitals // Proceedings of the Estonian Academy of Sciences. - 2014. - No 63(3). - P. 328-334). Фантом оснащен вставками для оценки параметров качества изображений МРТ в рамках периодических испытаний, включая такие параметры, как отношение сигнал/шум, неоднородность распределения яркости, пространственная разрешающая способность и др. Однако не включает вставки, которые могут быть использованы для контроля параметров количественных методов визуализации МРТ. В связи с отсутствием таких вставок данный фантом нельзя применять для контроля параметров количественных методов визуализации МРТ.A phantom is known from the prior art for evaluating the parameters of magnetic resonance images when testing MRI according to the accreditation program of the American Society of Radiologists (ACR) (Kaljuste D., Nigul M. Evaluation of the ACR MRI phantom for quality assurance tests of 1.5 T MRI scanners in Estonian hospitals // Proceedings of the Estonian Academy of Sciences. - 2014. - No 63 (3). - P. 328-334). The phantom is equipped with inserts for evaluating parameters of MRI image quality as part of periodic tests, including parameters such as signal-to-noise ratio, non-uniformity of brightness distribution, spatial resolution, etc. However, it does not include inserts that can be used to control parameters of quantitative MRI imaging methods ... Due to the absence of such inserts, this phantom cannot be used to control the parameters of quantitative MRI imaging methods.
Наиболее близким аналогом является фантом для контроля параметров диффузионно-взвешенных изображений магнитно-резонансной томографии (полезная модель RU 187202 U1), к недостаткам которого в части контроля качества изображений, полученных при проведении количественной магнитно-резонансной томографии можно отнести отсутствие секции, однородно заполненной MP-контрастной жидкости с диаметром, соответствующим диаметру цилиндрического корпуса фантома. Отсутствие данной секции в корпусе фантома делает невозможным выполнение испытаний на постоянство параметров МРТ, которые включают испытания параметра отношение сигнал/шум, неоднородность распределения яркости, артефакты изображения.The closest analogue is a phantom for controlling the parameters of diffusion-weighted images of magnetic resonance imaging (utility model RU 187202 U1), the disadvantages of which in terms of quality control of images obtained during quantitative magnetic resonance imaging include the absence of a section uniformly filled with MP- contrast fluid with a diameter corresponding to the diameter of the cylindrical body of the phantom. The absence of this section in the phantom body makes it impossible to perform tests for the constancy of MRI parameters, which include tests of the signal-to-noise ratio parameter, inhomogeneity of the brightness distribution, and image artifacts.
Техническая задача, решаемая заявляемой полезной моделью, состоит в обеспечении повышения точности определения количественных характеристик при выполнении МРТ с использованием количественных методов визуализации (в том числе, диффузионно-взвешенных режимов; методов построения количественных карт T1, Т2; методов построения карт фракции жира) в условиях выполнения испытаний на постоянство параметров и, как следствие, высокого уровня диагностической значимости таких исследований, а также, возможности проведения мультицентровых исследований и наблюдения динамики протекания болезни.The technical problem solved by the claimed utility model is to ensure an increase in the accuracy of determining quantitative characteristics when performing MRI using quantitative imaging methods (including diffusion-weighted modes; methods for constructing quantitative maps T1, T2; methods for constructing maps of fat fraction) in conditions performing tests for the constancy of parameters and, as a consequence, a high level of diagnostic significance of such studies, as well as the possibility of conducting multicenter studies and observing the dynamics of the course of the disease.
Технический результат заключается в создании фантома для контроля параметров количественных методов визуализации в магнитно-резонансной томографии, в том числе, диффузионно-взвешенных режимов; методов построения количественных карт T1, Т2; методов построения карт фракции жира, а также выполнения испытаний с целью проверки постоянства параметров, таких как отношение сигнал/шум, неоднородность распределения яркости, артефакты изображения, пространственной нелинейности, выполняемых в соответствие с рекомендациями (ГОСТ Р 59092-2020, ACR Magnetic Resonance Imaging. Quality Control Manual. 2015 - 126 c., IEC 62464-1-2018).The technical result consists in creating a phantom for controlling the parameters of quantitative visualization methods in magnetic resonance imaging, including diffusion-weighted modes; methods for constructing quantitative maps T1, T2; methods for constructing maps of the fat fraction, as well as performing tests to check the constancy of parameters such as signal-to-noise ratio, non-uniformity of brightness distribution, image artifacts, spatial nonlinearity, performed in accordance with the recommendations (GOST R 59092-2020, ACR Magnetic Resonance Imaging. Quality Control Manual. 2015 - 126 p., IEC 62464-1-2018).
Заявляемое устройство фантома состоит из корпуса цилиндрической формы, имеющего крышку для фиксирования вставок с растворами.The inventive phantom device consists of a cylindrical body with a cover for fixing the inserts with solutions.
Внутри корпуса фантома располагают:Inside the phantom body there are:
- вставки с растворами для контроля МРТ с использованием количественных методов визуализации. Растворы для заполнения вставок определяются количественными методами визуализации, испытания которых выполняют;- inserts with solutions for MRI control using quantitative imaging methods. Insert fill solutions are determined by the quantitative imaging methods tested;
- однородную секцию, имеющую диаметр, соответствующий диаметру корпуса фантома и толщиной не менее 5 см, для выполнения испытаний на постоянство параметров.- a homogeneous section with a diameter corresponding to the diameter of the phantom body and a thickness of at least 5 cm, for performing tests for constancy of parameters.
На внешнюю сторону корпуса фантома нанесены две позиционирующие риски, перпендикулярные оси корпуса фантома. Также с обратной стороны от крышки фантома сделано отверстие с винтовой пробкой для дополнительного заполнения фоновым раствором и для удаления воздушного пузыря. Внутренний объем фантома может заполняться водой или MP-контрастной жидкостью (например, водным раствором CuSO4).On the outer side of the phantom body there are two positioning marks perpendicular to the axis of the phantom body. Also, on the back of the phantom cover, a hole was made with a screw plug for additional filling with background solution and for removing the air bubble. The internal volume of the phantom can be filled with water or an MP contrast liquid (for example, an aqueous solution of CuSO4).
Таким образом, решение поставленной технической задачи достигается тем, что помимо существенных признаков, характерных для аналогов (наличие цилиндрического корпуса с крышкой и наличие вставок с растворами для контроля МРТ с использованием количественных методов визуализации), заявляемый фантом содержит следующие отличительные конструктивные элементы:Thus, the solution to the technical problem posed is achieved by the fact that, in addition to essential features characteristic of analogues (the presence of a cylindrical body with a lid and the presence of inserts with solutions for MRI control using quantitative imaging methods), the declared phantom contains the following distinctive structural elements:
- наличие однородной секции, имеющей диаметр, соответствующий диаметру корпуса фантома и толщиной не менее 5 см, для выполнения испытаний на постоянство параметров;- the presence of a homogeneous section with a diameter corresponding to the diameter of the phantom body and a thickness of at least 5 cm to perform tests for the constancy of parameters;
- наличие двух позиционирующих рисок, перпендикулярные оси корпуса фантома;- the presence of two positioning marks, perpendicular to the axis of the phantom body;
- наличие винтовой пробки для дополнительного заполнения фоновым раствором и для удаления воздушного пузыря.- the presence of a screw plug for additional filling with background solution and for removing the air bubble.
На Фиг. 1 представлена схема устройства заявляемого фантома. Фантом состоит из цилиндрического корпуса (1) с образцами растворов (2), образцы занимают не весь объем фантома, в результате чего, он может быть логически разделен на две секции: секция для контроля количественных методов визуализации МРТ (3) и однородная секция для проведения испытаний на постоянство параметров (4).FIG. 1 shows a diagram of the device of the proposed phantom. The phantom consists of a cylindrical body (1) with samples of solutions (2), the samples do not occupy the entire volume of the phantom, as a result of which, it can be logically divided into two sections: a section for controlling quantitative MRI imaging methods (3) and a homogeneous section for conducting tests for the constancy of parameters (4).
На Фиг. 2 представлен пример MP-изображения фантома (карта измеряемого коэффициента диффузии), полученного с использованием Т1-взвешенного режима МРТ. На Фиг. 2 обозначены вставки для контроля параметров диффузионно-взвешенных изображений МРТ.FIG. 2 shows an example of an MP image of a phantom (measured diffusion coefficient map) obtained using the T1-weighted MRI mode. FIG. 2 shows the inserts for controlling the parameters of diffusion-weighted MRI images.
При использовании фантома в предпочтительном варианте осуществления заявляемой полезной модели его заранее выдерживают в комнате сканирования для стабилизации температуры, причем при наличии воздушного пузыря более 1 см3 внутри корпуса фантома необходимо открутить винтовую пробку и залить соответствующую МР-контрастную жидкость. Позиционирование фантома внутри магнитно-резонансного томографа осуществляют с использованием двух позиционирующих рисок. Фантом может использоваться при МРТ сканировании в режимах спинового эхо SE для выполнения испытаний на постоянство параметров, а также в режимах МРТ с использованием количественных методов визуализации, например, диффузионно-взвешенных режимов; методов построения количественных карт T1, Т2; методов построения карт фракции жира. С помощью фантома осуществляют выполнение оценки параметров путем выделения области интереса (ROI) на соответствующих изображениях с последующим внесением в протокол средних значений сигнала внутри ROI и сравнением с допустимым диапазоном уровня сигнала внутри ROI, устанавливаемом при приемочных испытаниях или согласно технической документации производителя. Фантом также обеспечивает возможность расчета поправочных коэффициентов при необходимости.When using a phantom in a preferred embodiment of the claimed utility model, it is pre-kept in the scanning room to stabilize the temperature, and if there is an air bubble of more than 1 cm 3 inside the phantom body, it is necessary to unscrew the screw plug and fill in the corresponding MR contrast liquid. The positioning of the phantom inside the magnetic resonance imager is carried out using two positioning marks. The phantom can be used in SE spin echo MRI scans to perform constancy tests, as well as in MRI modes using quantitative imaging techniques such as diffusion-weighted modes; methods for constructing quantitative maps T1, T2; methods for constructing fat fraction maps. Using the phantom, the parameters are estimated by highlighting the region of interest (ROI) on the corresponding images, followed by entering into the protocol the mean values of the signal inside the ROI and comparing it with the acceptable range of the signal level inside the ROI, established during acceptance tests or according to the manufacturer's technical documentation. Phantom also provides the ability to calculate correction factors if necessary.
В Таблице 1 приведены возможные характеристики растворов для заполнения вставок, которые применяются для контроля МРТ с использованием количественных методов визуализации.Table 1 summarizes the possible characteristics of insert filling solutions used for MRI control using quantitative imaging techniques.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021123957U RU208296U1 (en) | 2021-08-12 | 2021-08-12 | Phantom for monitoring quantitative magnetic resonance imaging parameters |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2021123957U RU208296U1 (en) | 2021-08-12 | 2021-08-12 | Phantom for monitoring quantitative magnetic resonance imaging parameters |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU208296U1 true RU208296U1 (en) | 2021-12-13 |
Family
ID=79175481
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2021123957U RU208296U1 (en) | 2021-08-12 | 2021-08-12 | Phantom for monitoring quantitative magnetic resonance imaging parameters |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU208296U1 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2811031C1 (en) * | 2023-10-27 | 2024-01-10 | Государственное бюджетное учреждение здравоохранения города Москвы "Научно-практический клинический центр диагностики и телемедицинских технологий Департамента здравоохранения города Москвы" (ГБУЗ "НПКЦ ДиТ ДЗМ") | Method of monitoring technical condition of magnetic resonance imaging scanner using clinical images of brain |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20120068699A1 (en) * | 2009-01-26 | 2012-03-22 | The United States Of America, As Represented By The Secretary, Department Of Health And Human Serv | Phantom for diffusion mri imaging |
US20150323639A1 (en) * | 2014-10-16 | 2015-11-12 | National Institute Of Standards And Technology | Mri phantom, method for making same and acquiring an mri image |
RU2579824C1 (en) * | 2014-10-31 | 2016-04-10 | Государственное бюджетное учреждение здравоохранения г. Москвы "Научно-практический центр медицинской радиологии Департамента здравоохранения города Москвы" (ГБУЗ "НПЦМР ДЗМ") | Disc phantom for controlling speed measurement with phase-contrast magnetic resonance imaging and method of controlling measurement of linear and volumetric speed of phantom |
US20160363644A1 (en) * | 2015-06-15 | 2016-12-15 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Phantom for quantitative diffusion magnetic resonance imaging |
RU187202U1 (en) * | 2018-07-31 | 2019-02-25 | Государственное бюджетное учреждение здравоохранения города Москвы "Научно-практический центр медицинской радиологии Департамента здравоохранения города Москвы" (ГБУЗ "НПЦМР ДЗМ") | Phantom device for controlling the parameters of diffusion-weighted images of magnetic resonance imaging |
-
2021
- 2021-08-12 RU RU2021123957U patent/RU208296U1/en active
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US20120068699A1 (en) * | 2009-01-26 | 2012-03-22 | The United States Of America, As Represented By The Secretary, Department Of Health And Human Serv | Phantom for diffusion mri imaging |
US20150323639A1 (en) * | 2014-10-16 | 2015-11-12 | National Institute Of Standards And Technology | Mri phantom, method for making same and acquiring an mri image |
RU2579824C1 (en) * | 2014-10-31 | 2016-04-10 | Государственное бюджетное учреждение здравоохранения г. Москвы "Научно-практический центр медицинской радиологии Департамента здравоохранения города Москвы" (ГБУЗ "НПЦМР ДЗМ") | Disc phantom for controlling speed measurement with phase-contrast magnetic resonance imaging and method of controlling measurement of linear and volumetric speed of phantom |
US20160363644A1 (en) * | 2015-06-15 | 2016-12-15 | Wisconsin Alumni Research Foundation | Phantom for quantitative diffusion magnetic resonance imaging |
RU187202U1 (en) * | 2018-07-31 | 2019-02-25 | Государственное бюджетное учреждение здравоохранения города Москвы "Научно-практический центр медицинской радиологии Департамента здравоохранения города Москвы" (ГБУЗ "НПЦМР ДЗМ") | Phantom device for controlling the parameters of diffusion-weighted images of magnetic resonance imaging |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2811031C1 (en) * | 2023-10-27 | 2024-01-10 | Государственное бюджетное учреждение здравоохранения города Москвы "Научно-практический клинический центр диагностики и телемедицинских технологий Департамента здравоохранения города Москвы" (ГБУЗ "НПКЦ ДиТ ДЗМ") | Method of monitoring technical condition of magnetic resonance imaging scanner using clinical images of brain |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Barbieri et al. | Impact of the calculation algorithm on biexponential fitting of diffusion‐weighted MRI in upper abdominal organs | |
Weisskoff | Simple measurement of scanner stability for functional NMR imaging of activation in the brain | |
Volz et al. | Correction of systematic errors in quantitative proton density mapping | |
US9632162B2 (en) | Method of, and apparatus for, correcting distortion in medical images | |
US8289329B2 (en) | Visualization of quantitative MRI data by quantitative tissue plot | |
CA2872347C (en) | Analysis for quantifying microscopic diffusion anisotropy | |
Bouhrara et al. | Incorporation of Rician noise in the analysis of biexponential transverse relaxation in cartilage using a multiple gradient echo sequence at 3 and 7 Tesla | |
KR20150131124A (en) | Signal inhomogeneity correction and performance evaluation apparatus | |
US6751495B2 (en) | Method of fast and reliable tissue differentiation using diffusion-weighted magnetic resonance imaging | |
US20120004530A1 (en) | Quantification of intracellular and extracellular spio agents with r2 and r2* mapping | |
US9940540B2 (en) | Image correction during magnetic resonance dependent on the reception profile of the reception antenna | |
US10295639B2 (en) | Magnetic resonance imaging methods including diffusion encoding scheme with RF and gradient sequence configured to cause isotropic diffusion weighting of echo signal attenuation | |
US20180017650A1 (en) | Method and magnetic resonance apparatus for determining diffusion-weighted image data | |
Yon et al. | Diffusion tensor distribution imaging of an in vivo mouse brain at ultrahigh magnetic field by spatiotemporal encoding | |
RU208296U1 (en) | Phantom for monitoring quantitative magnetic resonance imaging parameters | |
Haga et al. | MR imaging properties of ex vivo common marmoset brain after formaldehyde fixation | |
Amiri et al. | Novel imaging phantom for accurate and robust measurement of brain atrophy rates using clinical MRI | |
Ahlgren et al. | Improved calculation of the equilibrium magnetization of arterial blood in arterial spin labeling | |
Tachibana et al. | Comparison of glass capillary plates and polyethylene fiber bundles as phantoms to assess the quality of diffusion tensor imaging | |
RU208239U1 (en) | A phantom device for setting up the protocols of magnetic resonance imaging of the prostate gland in patients with metal structures of the hip joint | |
von Bohlen und Halbach et al. | Post-mortem magnetic resonance microscopy (MRM) of the murine brain at 7 Tesla results in a gain of resolution as compared to in vivo MRM | |
US11592508B2 (en) | Generation of a homogenization field suitable for homogenization of magnetic resonance data | |
Edwards et al. | Robust and efficient R2* estimation in human brain using log-linear weighted least squares | |
Tofts | The measurement process: MR data collection and image analysis | |
Berman et al. | Spatial profiles provide sensitive MRI measures of the midbrain micro-and macrostructure |