Character of the blood flow can be important factor in for the formation of vessel pathology. Complex chaotic flow and turbulences in critical places like bifurcation can lead to vessel wall irritation and finally to stenosis or wall damage. Such critical places can also be created by endovascular treatment (e.g. by means of stenting) or in case of vessel anastomosis after organs transplantation (e.g. connection of the renal artery to iliac artery during kidney transplantation). Flow velocity and character can be efficiently and non-invasively measured using magnetic resonance imaging (MRI). Phase contrast (PC) MRI is well established method where flow velocity is coded into the MR signal phase and so the velocity can be measured relatively precisely. However, there are several limitations when using PC for “in-vivo” quantification (e.g. low spatial resolution in respect to vessel diameter). Moreover, in case when stent was used for the treatment, the MR signal is strongly influence or even suppressed by the presence of metallic net of the stent wall creating RF shielded volume inside the stent. Therefore, the flow cannot be measured directly in the stent or very close to its border. But proper mathematical model of the flow character based on initial conditions provided by MRI outside the stent could help to predict the impact of the flow phenomena on the future vessel disease development.

Charakter proudění krve může být důležitý faktor při formování cévní patologie. Komplexní chaotické proudění a turbulence v kritických místech jako jsou bifurkace, může vést k iritaci cévní stěny a nakonec ke stenóze či poškození stěny. Kritická místa mohou vzniknout i při endovaskulárních zákrocích (např. při stentování) nebo v oblasti anastomózy po transplantaci orgánů. Rychlost proudění krve a jeho charakter lze efektivně a neinvazivně měřit pomocí magnetické rezonance. Metoda fázového kontrastu (PC) je dobře etablovanou technikou, která umožňuje měřit rychlost relativně přesně. Tato metoda má však i své limitace (např. omezené prostorové rozlišení s ohledem na rozměr některých cév). Navíc v případě použití stentu je MR signál silně ovlivněn až potlačen v jeho nejbližším okolí a vnitřním lumen. Proto nemůže být rychlost relevantně měřena ve stentu nebo na jeho hranicích. Avšak pomocí matematického modelování proudění s hraničními hodnotami získanými mimo problematickou oblast (stent, oblast silných turbulencí) a se znalostí anatomické geometrie by mohla informace o charakteru proudění ve zmíněných kritických oblastech přispět k predikci vývoje cévní patologie.

• Klíčová slova
• MRI, MRI, stent, stenóza, kvantifikace průtoku, matematické modelování toku, endovaskulární zákrok, flow quantification, mathematical model of the flow, stenosis, stent, endovascular treatment,

• NLK Publikační typ
• závěrečné zprávy o řešení grantu AZV MZ ČR

Although the cardio-vascular magnetic resonance imaging (CMRI) is already a widely used diagnostic method, the potential of this method as regards the achievement of quantitative parameters still has not been fully exploited.This is particularly because of technical problems, insufficient data quality or rather low reproducibility of quantitative values. Proposed project will deal with development, improvement and implementation of new methods of measurements, data correction and quantitative calculations for achieving a) parametric maps (post-contrast T1, T2 and T2* relaxation time maps, perfusion maps), b) characteristics of the myocardial wall deformation (strain) and heart motion synchronicity and also c) blood flow values. New CMRI methods shall be validated by clinical correlations (e.g. comparing with complementary modalities) and also using simulations with mathematical model which is already under development on the foreigner cooperation lab.

Zobrazování kardio-vaskulárního systému magnetickou rezonancí (CMRI) je dnes již hojně využívanou diagnostickou metodou, přesto z hlediska možnosti získání kvantitativních parametrů není ještě potenciál této metody zdaleka využit. V konkrétních případech tomu brání technické problémy, nedostatečná kvalita získaných dat či nízká reprodukovatelnost kvantitativních hodnot. Navrhovaný projekt se bude zabývat vývojem, optimalizací a implementací metodiky měření, korekcí dat i kvantitativních výpočtů a) parametrických map (post-kontrastních T1, T2 a T2* map relaxačních časů, obrazů perfúzních parametrů), b) charakteristik deformace srdeční stěny a synchronie srdeční akce, a také c) hodnot průtoku krve. Nové metodiky budou ověřeny CMRI jak klinickými korelacemi (např. s komplementárními modalitami), tak pomocí simulací na matematickém modelu srdce, který je vyvíjen na zahraničním spolupracujícím pracovišti.

• MeSH
• elektrofyziologické techniky kardiologické MeSH
• magnetická rezonanční tomografie MeSH
• myokard MeSH
• nemoci srdce diagnostické zobrazování   MeSH
• rychlost toku krve MeSH
• teoretické modely MeSH
• zobrazování trojrozměrné MeSH

• Konspekt
• Patologie. Klinická medicína
• NLK Obory
• kardiologie
• NLK Publikační typ
• závěrečné zprávy o řešení grantu AZV MZ ČR

Článek by chtěl přispět k výročí 30 let od instalace prvního československého tomografu magnetické rezonance (MR). Snaží se mapovat některé lokální i globální milníky na tři dekády dlouhé vzrušující cestě klinického a vědeckého využití této úžasné metody. I když příspěvek nemá vysloveně edukativní charakter, snaží se také vysvětlit některé základní fyzikální zákonitosti, které do značné míry formovaly vývoj všech částí MR. Proto jsou jednotlivé kapitoly věnovány všem hlavním komponentám MR systému a jejich rozvoji v historickém kontextu. Aby však nezůstalo pouze u tohoto historického bilancování, důležitým aspektem je i přehled o současných nejmodernějších možnostech MR a dalších perspektivách do let budoucích.

This article contributes to 30. years anniversary of the first installation of the very first Czechoslovak magnetic resonance system (MR). It makes an effort to map some important local and global mile stones over three decades long exciting way of clinical and scientific application of this amazing method. Albeit the contribution has not typical educative character it explains some basic physical relations which considerably formed the effort and the development of all parts of MR system. Therefore also this article is structured to cover the development of all MR components in historical context. But not to staying only in history the next important aspect is to bring a survey about todays modern capabilities of MR systems as well as to introduce new perspectives for future years.

• MeSH
• fyzikální jevy MeSH
• magnetická rezonanční tomografie * dějiny   přístrojové vybavení   trendy   MeSH
• software MeSH
• Publikační typ
• přehledy MeSH

Funkční MR zobrazování (fMRI) patří již déle než dvě dekády mezi metody, které jsou využívány k výzkumu lidského mozku, ale také při sledování funkčních změn ve spojitosti s patologickými procesy. Tento článek krátce osvětluje fyzikální a fyziologickou podstatu metod fMRI, ukazuje její výhody a limitace. Jsou zde také ukázány používané typy měření a vyhodnocení dat fMRI, včetně diskuze o jejich přednostech a omezeních. Na několika příkladech je demonstrována široká variabilita ve využití fMRI počínaje tradičním zobrazením mozkových aktivací až po modernější přístup zkoumání konektivity mozkových sítí jakožto autonomně pracujících oblastí, specializovaných na výkon určitých funkcí. Článek nemá ambice být přehledem literárních výsledků na poli fMRI, ale spíše dává čtenáři určitý návod, jak se v dané problematice zorientovat, včetně nastínění některých nových trendů v této oblasti.

Functional MR imaging (fMRI) belongs already longer than two decades between methods used for the investigation of the human brain but also for monitoring of functional changes related to pathological processes. This article shortly explains physical and physiological basis of fMRI methods and shows its advantages and limitations. Also, various types of fMRI data acquisition and evaluation are discussed including their benefits as well as restrictions. Using several examples, different approach to fMRI application is demonstrated beginning with traditional visualization of activated regions to more modern way of investigation of the brain network connectivity. This article is not a survey of published results in fMRI field but rather it should help to reader with orientation in entire issues concerning of fMRI including some new trends in this region.

• MeSH
• funkční zobrazování neurálních procesů * metody   MeSH
• lidé MeSH
• magnetická rezonanční tomografie * metody   MeSH
• mozek diagnostické zobrazování   MeSH
• Check Tag
• lidé MeSH
• Publikační typ
• přehledy MeSH

• Publikační typ
• abstrakty MeSH

Úvod: Technika susceptibilitně vážených MR obrazů (SWI) se stala vhodným nástrojem k detekci mikro krvácení (MK) a také sledování změn signálu V bazálních gangliích. Tyto změny signálu jsou přisuzovány zvýšené koncentraci železa, ale mohou být také způsobeny kalcifikacemi nebo starším krvácením. V této studii bylo SWI použito k detekci MK a signálových změn v nucleus caudatus (NC), putamen (PUT) a globus palidus (GP) u pacientů s Alzheimerovou chorobou (AD) a mild cognitive impairement (MCI). Material a metody: Celkem bylo zhodnoceno 47 subjektů, z toho bylo 19 pacientů s AD, 16 pacientů s MCI a 12 zdravých subjektů. Vyšetření byla realizována na MR systému Siemens Trio Tim 3T a měření SWI bylo provedeno s následujícími parametry sekvence: TR = 33 ms, TE = 20 ms, sklápěcí úhel = 15°, velikost voxelu 0,6 x 0,6 x 0,8 mm, čas měření 5:20 min. Byl hodnocen relativní signál v NC, PUT a GP a v celém zobrazeném objemu mozku zaznamenán počet jednotlivých MK. Změny signálu v BG a počet MK byly korelovány s údajem MMSE. Výsledky: Z vyšetřených subjektů se alespoň 1 leze MK nalezla u 29 subjektů (62 %), více než 4 leze u 8 subjektů (17 %). U pacientů s AD se MK vyskytovaly ve vyšší míře (v průměru 1,89 leze na pacienta) než u MCI (1,38 leze na pacienta) a kontrol (0,41 leze na pacienta). Tyto rozdíly však nebyly signifikantní. Nejvyšší pokles signálu ve strukturách BG s efektem susceptibility byl zaznamenán u některých subjektů v GP, menší pak v PUT, naopak změny V NC prakticky nebyly. I v tomto případě je častější výskyt poklesu signálu u pacientů, lze ho však najít i u řady zdravých kontrol. Závěr: Oba studované jevy pomocí SWI představují jiný aspekt možného příspěvku k progresu demence typu AD (vaskulární příspěvek a de¬ gradace tkáně v BG). Změny na SWI mohou přispět do celkového morfologického skóre pacienta a vysvětlit příčinu v některých případech.

Introduction: Recently, the new technique of susceptibility weighted imaging (SWI) has become suitable tool to detect micro-bleeding (MB) an d also to follow MR signal changes in basal ganglia (BG). These signal changes are supposed to be closely connected to iron depos ition increase but they also could be caused by calcification or older hemorrhage. In this study, SWI was used to detect MB and to measure sig nal in nucleus caudatus (NC), putamen (PUT) and globus palidus in patients with Alzheimer disease (AD) and mild cognitive impairment (MCI). Material and methods: We examined 47 subjects: 19 AD patients, 16 MCI patients and 12 healthy age matched volunteers. All examinations were done on Siemens Trio 3T MR system using SWI sequence with following parameters: TR = 33 ms, TE = 20 ms, flip angle = 15°, voxel size of 0,6 × 0,6 × 0,8 mm, measurement time 5:20 min. Relative signal in NC, PUT and GP was evaluated and number of MB in entire brain vol ume was calculated. Signal changes in BG were correlated with MMSE. Results: At least one MB lesion was found in 29 subjects (62 %) and more then 4 lesions in 8 subjects (17 %). In AD patients group, MB lesions were found more frequently (1.89 lesions per subject in average) then in MCI group (1.38 lesions per subject) and control group (0.41 lesions per subject). However, these differences were not significant. The most significant signal decrease was found in GP in some subjects but almost no change of signal intensity in NC was detect ed. Also in this case, more often the low signal in GP was found in AD group but we could see this effect also in more healthy subjects. Conclusions: Both effects studied using SWI represent different aspects of possible contribution to the progression of the dementia of the AD type (vascular contribution and tissue degradation in BG). Evaluated changes in SWI can provide valuable information into the e ntire charac- terization of the clinical state of AD patients and also explain some cases.

• Klíčová slova
• Alzheimerova choroba, MR zobrazování, susceptibilitně vážené zobrazování,
• MeSH
• Alzheimerova nemoc diagnóza   MeSH
• financování organizované MeSH
• kognitivní poruchy diagnóza   MeSH
• lidé MeSH
• magnetická rezonanční tomografie metody   přístrojové vybavení   MeSH
• nucleus caudatus patologie   MeSH
• putamen patologie   MeSH
• senioři MeSH
• Check Tag
• lidé MeSH
• senioři MeSH

Cíl. V posledních letech lze zaznamenat nárůst počtu instalovaných přístrojů s vysokým magnetickým polem 3 T a také nárůst zájmu o vysoká magnetická pole obecně. Velmi často se také můžeme setkat s velmi zjednodušeným úsudkem, že vysoké magnetické pole má pouze výhody oproti standardnímu poli 1,5 T. Jednoduše řečeno, je prostě lepší. Tento příspěvek se pokouší uvést věci co nejblíže současné realitě, a to jednak shrnutím teoretických fyzikálních faktů a také vlastním přímým porovnáním vyšetření různých oblastí těla. Metoda. Vyšetřovací protokoly s velmi podobným kontrastem obrazu a shodným akvizičním časem byly porovnány na přístrojích Siemens Avanto 1.5 T a Trio 3 T, vybavenými prakticky shodným hardwarem i sofwarem. Výsledky. Výhody vysokého magnetického pole jsou zřejmé hlavně při vyšetření mozku, kde těží zejména z nárůstu poměru signál/šum (S/Š), ale i z delší relaxační doby T1 při MR angiografii (MRA) nebo nárůstu BOLD efektu u funkčního MR zobrazování. Při zobrazování páteřního kanálu už však nejsou na straně 3 T pouze výhody, vyšetření omezuje nárůst SAR a také artefaktů chemického posunu a pulzace mozkomíšního moku. Problémy se SAR provází i vyšetření hrudní a břišní dutiny, navíc přibývají artefakty způsobené dielektrickou rezonancí a nehomogenitou magnetického pole. Naopak pánevní oblast opět výrazně těží z nárůstu signálu, stejně tak jako vyšetření muskoloskeletálního systému. Závěr. Nárůst S/Š na 3 T vede obecně k možnosti zvýšit prostorové rozlišení nebo zkrátit čas měření. Avšak řada dalších fyzikálních veličin ovlivňuje konkrétní vyšetření, a to jak pozitivně, tak i negativně.

Aim. In recent years, remarkable increase in number of newly installed MR system with high magnetic field 3 T and also an increase of the interest of high field systems generally can be seen. Very often only the advantages of high-field imaging are emphasized which can lead to raw simplification that high field systems are generally "better". This contribution tries to put the argumentation as closed as possible to current reality using both theoretical physical effects and also by means of own direct comparison of examinations of various body parts. Method. Examination protocols with very similar image contrast and identical acquisition time were compared on MR systems Siemens Avanto 1.5 T and Trio 3 T equipped with the same hardware as well as software. Results. Brain MR imaging clearly profits from high magnetic field mainly due to increase of SNR but also due longer T1 relaxation time when performing MR angiography or due to enhanced BOLD effect in functional MR imaging. However, examination of the spine on 3 T has not only advantages because of SAR limitations and also due to CSF pulsation and chemical shif artifacts. High level of SAR causes also problems in chest and abdominal region; moreover images can suffer from inhomogeneity due to dielectric resonance and local magnetic field inhomogeneity. On the contrary, imaging of pelvis region and musculoskeletal system can significantly profit from increased SNR. Conclusion. Te growth of SNR at 3 T leads generally to possible higher spatial resolution and/ or shorter acquisition time. However, number of other physical aspects influences the examination in positive but also in negative sense.

• MeSH
• elektromagnetická pole škodlivé účinky   MeSH
• magnetická rezonanční angiografie metody   přístrojové vybavení   využití   MeSH
• magnetická rezonanční tomografie metody   přístrojové vybavení   využití   MeSH
• mozek patofyziologie   patologie   MeSH
• muskuloskeletální systém patofyziologie   patologie   MeSH
• pánev patofyziologie   patologie   MeSH
• páteř patofyziologie   patologie   MeSH
• počítačové zpracování signálu přístrojové vybavení   MeSH

• Publikační typ
• abstrakty MeSH

• Publikační typ
• abstrakty MeSH

MRA of the pulmonary veins for planning of the ablation interventional procedures in patients with atrium fibrilations. Follow-up of pulmonary veins after ablation using MRA. Measurements of the left atrium and pulmonary veins flow pattern using phase contrast MRI and measurements of hemodynamics of the left atrium by cine MRI. The confirmation of the benefit of the MRA for ablation procedures.

Zobrazení plicních žil pomocí MR angiografie pro účely plánování a provedení ablačních výkonů u pacientů s arytmií. Sledování možných změn na plicních žilách po ablaci pomocí MR angiografie. Měření charakteru proudění v levé síni a plicních žilách pomocíPC MRI a měření hemodynamických parametrů levé síně pomocí cine MR. Ověření přínosu MRA pro ablační intervenční výkony.

• MeSH
• fibrilace síní MeSH
• hemodynamika MeSH
• katetrizační ablace MeSH
• kontrastní látky MeSH
• magnetická rezonanční angiografie metody   využití   MeSH
• venae pulmonales ultrastruktura   MeSH
• zobrazování trojrozměrné MeSH

• Konspekt
• Patologie. Klinická medicína
• NLK Obory
• kardiologie
• angiologie
• radiologie, nukleární medicína a zobrazovací metody
• NLK Publikační typ
• závěrečné zprávy o řešení grantu IGA MZ ČR