AI-gestuurde MRI verbetert snelheid en kwaliteit in het Kumamoto Chuo Hospital

Voor het Kumamoto Chuo Hospital in Japan was het gebruik van SmartSpeed-technologie hun eerste ervaring met AI-ondersteunde MRI-opnamen. "Voor die tijd gebruikten we Compressed SENSE, wat een eerste grote stap vooruit was qua snelheid en kwaliteit ten opzichte van SENSE, die we daarvoor gebruikten", zegt dr. Kazuhiro Katahira, radioloog van het Kumamoto Chuo Hospital. Hij merkt op dat na de aanzienlijke verbetering van de beeldkwaliteit met Compressed SENSE, de introductie van AI-ondersteunde SmartSpeed snelle, kwalitatief hoogwaardige beeldvorming naar een volgend niveau heeft gebracht.

"Ik gebruik SmartSpeed graag omdat onze beeldkwaliteit aanzienlijk is verbeterd en de tijd die nodig is voor beeldvorming, is verkort, waardoor het een zeer nuttige technologie is", zegt hij. "Uit mijn ervaring is diagnosticeren duidelijk een stuk makkelijker geworden sinds we met SmartSpeed werken. In veel gevallen hebben we snel antwoorden kunnen vinden op casussen waar we in het verleden mee worstelden."

Het Kumamoto Chuo Hospital voert jaarlijks 7000 tot 8000 MRI-onderzoeken uit. Deze omvatten een groot aantal lichaamsbeeldvormende onderzoeken, waaronder ongeveer 1200 prostaatonderzoeken, 700 tot 800 volledige lichaamsdiffusieonderzoeken, evenals lever-, galwegen- en vloeistofonderzoeken, en in speciale gevallen beeldvorming van het borstgebied. Het ziekenhuis heeft twee Philips MRI-systemen, een 3.0T Elition en een 1.5T Ingenia.

Bij de eerste inzet van SmartSpeed bleek al snel dat het AI-component bijzonder nuttig zou zijn. Dr. Katahira legt uit dat het de SNR (signaal-ruisverhouding) verbetert, voornamelijk door ruisonderdrukking, om prachtige beelden te creëren. Hij heeft veel voordelen vastgesteld. "Wanneer een hogere signaal-ruisverhouding niet nodig is, kan de verbeterde kwaliteit benut worden voor andere voordelen, zoals het verkorten van de scantijd, het verhogen van de ruimtelijke resolutie, het verscherpen van de beeldkwaliteit en vele andere toepassingen, waardoor het klinisch zeer waardevol is", zegt hij.

Na zes maanden gebruik is SmartSpeed geïntegreerd in al onze MRI-onderzoeken. "De klinische voordelen zijn erg moeilijk in een paar woorden samen te vatten", aldus dr. Katahira, dus hij noemt enkele specifieke voorbeelden: "Het helpt ons bij de diagnose van borstkanker door zeer gedetailleerde beelden te tonen, waardoor we de ontwikkeling in de borstkanalen kunnen waarnemen. En bij de diagnose van endeldarmkanker helpt het ons om de invasie van de tumor en de omliggende structuren in groter detail te zien."

Veel patiënten die een onderzoek van de lumbale wervelkolom moeten ondergaan, hebben rugpijn. Voor deze patiënten is het lastig om de benodigde positie lang genoeg vast te houden om het onderzoek succesvol te voltooien. "In dergelijke gevallen stelt SmartSpeed ons in staat om volumebeeldvorming uit te voeren, zodat we in korte tijd maar één hoogwaardige 3D-sequentie hoeven op te nemen en vervolgens de andere richtingen daaruit kunnen reconstrueren", zegt dr. Katahira.

"Dit is zeer voordelig, omdat de onderzoekstijd voor de patiënt slechts kort is. Voorheen moesten er in totaal een groter aantal reeksen worden opgenomen. We hebben gemerkt dat de verkorte scantijd het mogelijk maakt om patiënten te scannen waarvoor het onderzoek voorheen veel te belastend was. Dit is een groot voordeel."

Een patiënt kwam binnen en gaf aan dat een MRI niet mogelijk was vanwege ernstige rug- en beenpijn, maar werd toch met SmartSpeed gescand in slechts 94 seconden. De scan was diagnostisch en de patiënt gaf achteraf aan dat het maar even duurde. Uitgevoerd op Elition X.

De snelle lumbale wervelkolom ExamCard van het ziekenhuis bevat T2W SpineVIEW, 1:40 min, 1,0 mm isotroop en een versnellingsfactor van 12. Download de ExamCards (Elition X, versie 11) onder aan deze pagina.

Snelheid en hoge beeldkwaliteit zijn ook belangrijke factoren die de diagnostische waarde van MRI van de borst bepalen. "Wanneer de ruimtelijke resolutie onvoldoende is voor het stellen van de diagnose van borstkanker, moet er een zeer moeilijke beslissing worden genomen", aldus dr. Katahira. "Omdat SmartSpeed ons nu in staat stelt de resolutie te verhogen, kunnen we vaak gemakkelijk een zekere diagnose stellen. In het verleden gebruikten we met SENSE 1,2 mm isotrope voxels bij borstbeeldvorming na toediening van het contrastmiddel. Bij Compressed SENSE bedraagt dit 0,8 mm. Dankzij SmartSpeed kunnen we nu 0,6 mm isotrope voxels opnemen en de beelden zijn zo helder dat zelfs de kleinste details duidelijk zichtbaar zijn."

"We kunnen nu bijvoorbeeld 20 opeenvolgende, zeer snelle dynamische beelden van de borstklieren in een opname van 3 seconden scannen. Zo kunnen we bekijken hoe de bloedstroom op een heel andere manier verloopt.

Het gebruik van SmartSpeed heeft onze borstkankerbeeldvorming aanzienlijk verbeterd, met een hogere temporale resolutie, hogere ruimtelijke resolutie en hogere signaal-ruisverhouding in vergelijking met vroeger, toen we alleen Compressed SENSE gebruikten. Bovendien is het dynamische onderzoek nu nuttiger voor de diagnostiek, omdat de ultrasnelle dynamische scan elke drie seconden kan worden gemaakt."

Download de Breast SmartSpeed ExamCards van dr. Katahira (Elition X, versie 11). De routinematige ExamCards van het ziekenhuis voor borstbeeldvorming omvatten: ExamCard voor 0,7 mm isotroop, 2:09 min, acceleratiefactor 7,5 en ExamCard voor 0,6 mm isotroop, 3:37 min, acceleratiefactor 8.

Vergelijken van 3D-opnamen met 0,75 mm en 0,6 mm isotrope voxels. AI-gestuurde volumetrische MRI maakt beeldreconstructie in andere richtingen mogelijk. De biopsie toonde een invasief ductaal carcinoom aan bij deze patiënt. Uitgevoerd op Elition X.

Dankzij SmartSpeed kan het Kumamoto Chuo Hospital ook EPI diffusiegewogen beeldvorming (EPICS-DWI) met Compressed SENSE uitvoeren, wat volgens dr. Katahira een belangrijke stap vooruit is. "Voorheen werd onze EPI-diffusie uitgevoerd met SENSE, maar nu is het met Compressed SENSE mogelijk om zeer heldere beelden te verkrijgen", zegt hij.

Hij beschrijft ook het voordeel van het kunnen uitvoeren van 3D-diffusiegewogen beeldvorming. "Voorheen hadden we voor het stellen van een diagnose alleen DWI-beelden in één richting. Nu kunnen we iets doen wat voorheen niet mogelijk was: Het uitvoeren van een DWI-volume-opname zodat MPR kan worden gebruikt, waardoor we scanresultaten vanuit alle richtingen kunnen bekijken om de diagnose te stellen," zegt dr. Katahira.

"Diagnoses die vroeger alleen op basis van dwarsdoorsnedebeelden werden gesteld, kunnen nu op een volumebeeld worden gebaseerd. Dit is een grote verbetering voor ons, omdat het nu mogelijk is om slices in verschillende dwarsdoorsnederichtingen te bekijken. Zo is de aanwezigheid of afwezigheid van veneuze invasie erg belangrijk bij patiënten met rectale kanker, omdat veneuze invasie in de toekomst metastasen kan veroorzaken. Het vermogen om beelden te reconstrueren volgens de richting van de bloedvaten, stelt ons in staat veneuze infiltratie realistischer te zien, wat een wereld van verschil is met wat we gewend waren."

Er werd een MRI-scan gemaakt om de diepte van de invasie te helpen diagnosticeren. Uitgevoerd op Elition X.

De standaard ExamCard van het ziekenhuis voor rectumcarcinoom omvat:

Download de Pelvis rectum-colon SmartSpeed ExamCard van dr. Katahira (Elition X, versie 11)

Gezien het hoge aantal prostaat-MRI-onderzoeken dat wordt uitgevoerd in het Kumamoto Chuo Hospital, zijn de aanvullende mogelijkheden die SmartSpeed biedt, van significante invloed op de resultaten. "De klinische bruikbaarheid van SmartSpeed wordt op dit gebied duidelijk aangetoond", zegt dr. Katahira. Het integreren van SmartSpeed in de meeste van onze MRI-protocollen helpt ons de beeldkwaliteit te verbeteren.

Het MRI-team voert aanzienlijk meer dan 20 prostaat-MRI-onderzoeken per week uit. "In T2-gewogen beelden kunnen we een hogere resolutie krijgen", aldus dr. Katahira. En terwijl we voorheen gewend waren aan wazige beelden door rectale bewegingen, stelt de introductie van de MotionFree SmartSpeed-toepassing ons in staat om prachtige bewegingsgecompenseerde beelden te verkrijgen, die zeer waardevol zijn voor de diagnostiek en voorheen vaak onmogelijk waren.

"In de diffusiegewogen beelden kunnen we Compressed SENSE gebruiken om beelden van hoge kwaliteit te verkrijgen, en AI kan worden toegevoegd om de beeldkwaliteit verder te verbeteren", zegt dr. Katahira.

De MRI werd uitgevoerd bij een patiënt met PSA 89,2. De evaluatie van T2WI-beelden was moeilijk vanwege de rectale peristaltiek. Het gebruik van SmartSpeed MotionFree T2WI leverde zeer goede beeldkwaliteit op. Invasie van de zaadblaasklieren is gemakkelijk zichtbaar. Biopsie leidde tot GS4+5=9. Uitgevoerd op Elition X.

De routinematige ExamCard van het ziekenhuis voor prostaatkanker omvat:

Download de Prostate SmartSpeed ExamCard van dr. Katahira (Elition X, versie 11)

SmartSpeed helpt bij MotionFree buikscans en maakt beeldvorming mogelijk die voorheen problematisch was. "Wanneer patiënten moeite hebben met het inhouden van hun adem, bijvoorbeeld bij bovenbuikonderzoeken, is het vaak niet mogelijk om een MRI-onderzoek uit te voeren", zegt dr. Katahira. "Dankzij SmartSpeed hebben we nu verschillende mogelijkheden om dit te realiseren. Een direct voordeel voor deze patiënten is de verkorte scantijd die nu mogelijk is. De bewegingsvrije technieken stellen ons nu in staat om schone single-shot beelden op te nemen. We hebben gezien dat dit veel van dergelijke patiënten helpt om het onderzoek te kunnen voltooien."

Beelden van de bovenabdomen kunnen gemakkelijk wazig worden door de ademhaling van de patiënt. Vóór SmartSpeed ontbrak een haalbare alternatieve methode. "We geven de voorkeur aan single-shot T2-gewogen beelden, maar eerder leken deze op sterk T2-gewogen beelden, waardoor we halfscan toevoegden, wat echter vaak tot vervaging leidde", zegt dr. Katahira. Dus was er een beperking aan wat er gedaan kon worden. Nu kan met SmartSpeed de reductiefactor worden verhoogd, waardoor halfscan kan worden uitgeschakeld en scherpe beelden mogelijk zijn. Een single-shot T2-gewogen opname kan in ongeveer 10 seconden worden gemaakt. Vanwege hun hoge bewegingstolerantie kunnen meerdere van deze beelden worden opgenomen als alternatief, zelfs als er sprake is van een patiënt die beweegt. Dus dankzij SmartSpeed kunnen we nu scherpe single-shot opnamen zonder halfscan verkrijgen, waardoor single-shot een goed alternatief vormt voor multishot."

Voor patiënten met een acuut herseninfarct die geen langdurige scans kunnen doorstaan, komen enkele duidelijke voordelen van SmartSpeed naar voren. We beschikken over een snel MRI-scanprotocol waarmee we de scan snel kunnen afronden. "Hierdoor kunnen we alle benodigde beelden in ongeveer 3 tot 5 minuten opnemen", zegt dr. Katahira. "En het is vaak mogelijk om op dat niveau meer beelden op te nemen, wat een voordeel is omdat het onderzoek voltooid kan worden, zelfs als de patiënt midden in het onderzoek beweegt."

Ook bij dynamische MRI van de lever ziet dr. Katahira belangrijke verbeteringen. Terwijl zijn scan eerder 9 seconden nodig had voor een slice van 5 mm, kunnen nu met SmartSpeed volumescans met dunne slices (1,6 x 2,1 x 2 mm) worden gemaakt met dubbele arteriële fase en een versnellingsfactor van 8. Hij geeft aan dat dit zeer nuttig is voor de radioloog bij het stellen van een diagnose, vooral omdat het een hoge temporele resolutie kan bieden.

Een patiënt werd doorverwezen voor MRI van HCC. Er werd een dubbel arterieel volumetrisch dynamisch onderzoek uitgevoerd. Omdat het een volumedynamisch onderzoek is, kan het ook worden geëvalueerd met behulp van MPR-beelden. Uitgevoerd op Elition X.

De standaard ExamCard van het ziekenhuis voor dynamische MRI van de lever heeft een totale duur van 1:05 min, een dynamische duur van 9,2 sec, 1,6 x 1,8 x 2,0 mm, 200 slices en een versnellingsfactor van 8.

Download de Liver EOB Routine ExamCard van dr. Katahira (Elition X, versie 11)