Segment CMR Bedienungsanleitung - Deutsch - Januar 2022 - Medviso
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Segment CMR Bedienungsanleitung - Deutsch 14. Januar 2022 Softwareversion v3.3 R9812b FDA 510(k) 163076
MEDVISO AB Griffelvägen 3 SE-224 67 Lund Sweden support@medviso.com https://www.medviso.com Tel: +46-76-183 6442 ii
Inhaltsverzeichnis 1 Geschäftsbedingungen 1 1.1 Nutzungsbedingungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1.2 Gebrauchshinweise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 1 1.3 Vorgesehene Patientenpopulation . . . . . . . . . . . . . . . . 2 1.4 Geltende medizinische Bedingungen . . . . . . . . . . . . . . 2 1.5 Klinische Leistung und Nutzen . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 1.6 Sicherheitshinweise . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3 2 Konventionen und Abkürzungen 5 2.1 Typografische Konventionen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 2.2 Abkürzungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 5 3 Erste Schritte 7 3.1 Systemanforderungen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 3.2 Installation und Upgrade . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 7 3.3 Segment CMR zum ersten Mal ausführen . . . . . . . . . . . 13 3.4 Deinstallieren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 3.5 Überblick über die Software . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14 4 Daten laden und speichern - Schritt für Schritt erklärt 15 4.1 Daten laden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15 4.1.1 Daten aus Datenbank laden . . . . . . . . . . . . . . 15 4.1.2 Daten aus PACS laden . . . . . . . . . . . . . . . . . 16 4.1.3 Daten von Netzwerk-Disk laden . . . . . . . . . . . . 18 4.2 Daten speichern . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 18 5 Bildbetrachtungswerkzeuge 19 5.1 Optionen anzeigen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 iii
INHALTSVERZEICHNIS 5.2 Bilderstapel zuschneiden . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 5.3 Zoom . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 5.4 Kontrast einstellen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 5.4.1 Manuelle Einstellung . . . . . . . . . . . . . . . . . . 19 5.4.2 Automatische Einstellung . . . . . . . . . . . . . . . 20 5.5 Abstand messen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 5.6 Überlagerung verbergen/anzeigen . . . . . . . . . . . . . . . . 20 5.7 Resampling Bilderstapel . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 6 Bildeinstellungen 23 6.1 Bildbeschreibung manuell einstellen . . . . . . . . . . . . . . 23 6.2 Bildbeschreibung nach dem Laden . . . . . . . . . . . . . . . 23 6.3 Patientendetails . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 7 LV-Segmentierung - Schritt für Schritt erklärt 25 7.1 Vollautomatische LV-Segmentierung [1] . . . . . . . . . . . . 25 7.1.1 Segmentierung in allen Zeitpunkten . . . . . . . . . . 25 7.1.2 Segmentierung in ED und ES Zeitpunkten . . . . . . 25 7.2 Semiautomatische LV-Segmentierung [1] . . . . . . . . . . . . 26 7.3 Manuelle LV-Segmentierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 7.4 LV-Segmentierung löschen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 7.5 LV-Segmentierung kopieren . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 27 7.6 Validierung der LV-Segmentierung . . . . . . . . . . . . . . . 28 8 RV-Segmentierung - Schritt für Schritt erklärt 29 8.1 Vollautomatische RV-Segmentierung [1] . . . . . . . . . . . . 29 8.2 Semiautomatische RV-Segmentierung [1] . . . . . . . . . . . . 30 8.3 Manuelle RV-Segmentierung . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 8.4 RV-Segmentierung löschen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 8.5 Validierung der RV-Segmentierung . . . . . . . . . . . . . . . 31 9 ROI-Analyse - Schritt für Schritt erklärt 33 9.1 Manuelle ROI-Analyse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 9.2 ROI-Segmentierung löschen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 9.3 Validierung der ROI-Analyse . . . . . . . . . . . . . . . . . . 33 iv
INHALTSVERZEICHNIS 10 Flussanalyse - Schritt für Schritt erklärt 35 10.1 Automatische Flussanalyse [1] . . . . . . . . . . . . . . . . . 35 10.2 Qp/Qs-Analyse [2] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 10.3 Shunt- und Klappenanalyse [3] . . . . . . . . . . . . . . . . . 36 10.4 Fluss-Segmentierung löschen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 10.5 Wirbelstromkompensation . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 37 10.6 Unwrapping Phase . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 38 10.7 Analyse der Pulswellengeschwindigkeit (PWV) [4] . . . . . . 39 10.8 Validierung der Flussanalyse . . . . . . . . . . . . . . . . . . 40 11 Bullseye-Analyse - Schritt für Schritt erklärt 43 12 Berichtserstellung - Schritt für Schritt erklärt 45 12.1 Im Bericht verwendete Referenzwerte . . . . . . . . . . . . . 46 13 Relaxometry-Analyse - Schritt für Schritt erklärt 47 13.1 T2*-Analyse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 13.1.1 Validierung der T2*-Analyse . . . . . . . . . . . . . . 48 13.2 T1-Analyse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 48 13.3 T2-Analyse . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 13.3.1 Validierung der T1/T2-Analyse . . . . . . . . . . . . 51 14 Strain-Analyse - Schritt für Schritt erklärt 53 14.1 Automatische Strain-Analyse im Kurzachsen-Bilderstapel [1-3] 53 14.2 Automatische Strain-Analyse im Längsachsen-Bilderstapel [1- 3] . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 56 14.3 Straindaten löschen . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 14.4 Validierung der Strain-Analyse . . . . . . . . . . . . . . . . . 59 15 Narbenanalyse - Schritt für Schritt erklärt 61 15.1 Automatische Narbenanalyse [1] . . . . . . . . . . . . . . . . 61 15.2 Analyse der Grauzone . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 15.3 Narben-Segmentierung löschen . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 15.4 Validierung der Narbenanalyse . . . . . . . . . . . . . . . . . 62 16 Myocardium at Risk (MaR)-Analyse - Schritt für Schritt er- klärt 65 16.1 Automatische MaR(Myocardium at Risk)-Analyse [1] . . . . 65 16.2 MaR-Segmentierung löschen . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 v
INHALTSVERZEICHNIS 16.3 Validierung der MaR-Analyse . . . . . . . . . . . . . . . . . . 66 17 Perfusionsanalyse - Schritt für Schritt erklärt 67 17.1 Automatische Perfusionsanalyse [1] . . . . . . . . . . . . . . . 67 17.2 Validierung der Perfusionsanalyse . . . . . . . . . . . . . . . 69 18 ECV-Analyse - Schritt für Schritt erklärt 71 18.1 Automatische Analyse des extrazellulären Volumens (ECV) . 71 18.2 Validierung der ECV-Analyse . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72 vi
1 Geschäftsbedingungen 1.1 Nutzungsbedingungen Die Software kann nur von Fachkräften verwendet werden, die in Herz- MRT geschult sind. Die Software sollte verwendet werden, um Bilder von MRI-Scannern von Philips, Siemens und General Electric zu lesen. Die Bilder können entweder auf CDs geliefert werden oder mittels DICOM-Standard, in- dem die Dateien direkt vom Scanner oder von PACS-Systemen übertragen werden. Benutzer müssen vor der Verwendung von Segment CMR die für ihr Land oder ihren Standort geltenden gesetzlichen Anforderungen unter- suchen. Es liegt in der Verantwortung des Benutzers, diese Statuten, Regeln und Vorschriften einzuhalten. Der Benutzer ist für die Installation von Segment CMR verantwortlich. Bei Bedarf bietet Medviso eine Online-Hilfe bei der Installation an. Für die Installation von Segment CMR müssen Sie Administrator auf dem Computer sein, auf dem die Installation ausgeführt werden soll. Bevor Sie Segment CMR nutzen, sollten die Benutzer an einer von Medviso veranstalteten Online-Schulung teilnehmen. Diese wird von Medviso als Teil des Software-Versuchsprozesses angeboten. Das Gerät ist für mehrere Patienten und mehrfachen Gebrauch. 1.2 Gebrauchshinweise Segment CMR ist eine Software, die medizinische Bilder im DICOM-Format anzeigt und analysiert mit Mehrschicht-, Multiframe- und geschwindigkeits- kodierten MR-Bildern konzipiert worden. Segment CMR bietet Funktionen für die Analyse der Herzfunktion, wie Herz-Pumpen und Blutfluss. Die ven- trikuläre Analyse kann sowohl bei Kindern (von Neugeborenen) als auch bei Erwachsenen eingesetzt werden. Die Bilder und die zugehörige Datenanaly- se können im System und über das PACS-System gespeichert, übermittelt, übertragen und angezeigt werden. Die von Segment CMR erstellten Daten 1
1 - GESCHÄFTSBEDINGUNGEN dienen dazu, den qualifizierte Kardiologen, Radiologen oder sonstige nieder- gelassene Fachärzte bei der klinischen Entscheidungsfindung zu unterstützen. Es handelt sich um ein Unterstützungstool, das relevante klinische Daten als Ressource für den Klinikarzt liefert, und es dient nicht dazu, eine Quelle für einen medizinischen Rat zu sein oder um einen Aktionskurs oder eine Behandlung für einen Patienten zu ermitteln oder zu empfehlen. 1.3 Vorgesehene Patientenpopulation Das Gerät kann bei folgenden Patientengruppen verwendet werden Alter Vom Neugeborenen bis zum Erwachsenen. Gewicht Keine Einschränkungen in der Software. Größe Keine Einschränkungen in der Software. Gesundheitszustand Keine Einschränkungen in der Software. Patientenzustand Der Patient ist nicht der Benutzer 1.4 Geltende medizinische Bedingungen Zustände oder Krankheiten, die durch MR-Bildgebung diagnostiziert werden sollen: Herzinsuffizienz Myokardinfarkt Kardiales Ödem Kardiale Fibrose/kardiale Narbe Herzklappenerkrankungen Kardiomyopathie Herzfunktion und -morphologie Kardiale Infiltration Kongenitale Herzerkrankung 2
1.5 - KLINISCHE LEISTUNG UND NUTZEN 1.5 Klinische Leistung und Nutzen Die Software kann zur Messung von Entfernungen, Volumina und Bildinten- sität von durch den Benutzer definierten Regionen verwendet werden, wo- bei Bilder eines MR-Scanners verwendet und angezeigt werden. Vorteil des Gerätes: Die Messungen können dazu verwendet werden: – Widerspiegeln physiologischer Merkmale – Bereitstellen von Informationen über den physischen Zustand – Hilfe bei der klinischen Entscheidungsfindung – Durchführung von Forschung zur klinischen Bildanalyse, um die Patientenversorgung in Zukunft zu verbessern Visualisierung und Analyse medizinischer Daten, die den Ärzten ein besseres Verständnis der Herzfunktion ermöglichen 1.6 Sicherheitshinweise Für den Fall, dass die Verwendung von Segment CMR einen schwerwiegen- den Vorfall verursacht, der zu physischen ODER psychischen Schäden des Benutzers und/oder Patienten führt, ist dies ebenfalls unverzüglich Medviso AB (support@medviso.com) zu melden als zuständige Behörde Ihres Mit- gliedstaats (Ministerien/Behörden für Gesundheit und/oder Arzneimittel). Der Computer, auf dem Segment CMR installiert ist, sollte Folgendes bieten Mit Antivirenschutz zum Schutz vor Cyberangriffen Anmeldezugriff Segment CMR, um sicherzustellen, dass nur zugelasse- ne Benutzer das Gerät nutzen Sicherung von Patientendaten, um sicherzustellen, dass keine Daten verloren gehen In den Präferenzen für Segment CMR kann der Benutzer die Benutzeranmel- dung am Gerät aktivieren und die Benutzeranmeldung für die Nutzung des Geräts. 3
1 - GESCHÄFTSBEDINGUNGEN Stellen Sie sicher, dass die Versionsnummer Ihres Benutzerhandbuchs mit Ihrer Software-Versionsnummer übereinstimmt. Das richtige Benutzerhand- buch für Ihre Software finden Sie immer im Hilfemenü, während das neueste auf der Medviso-Webseite zu finden ist. https://medviso.com/documents/segmentcmr/segmentcmrinstructionsforuse.pdf 4
2 Konventionen und Abkürzungen 2.1 Typografische Konventionen A Taste A auf der Tastatur. Ctrl-A Steuertaste. Ctrl Taste und A gleichzeitig gedrückt halten. Symbol in Werkzeugleiste. *.mat Dateinamenerweiterung. C:/Program Ordner. File Menü, z. B. Menü File. File→Save As Untermenü, z. B. im Menü File befindet sich der Menüpunkt Save As. Close Schaltfläche in der grafischen Benutzeroberfläche antippen/einschalten. } Endocardium Radio-Button in der grafischen Benutzeroberfläche. Single frame Kontrollkästchen in der grafischen Benutzeroberfläche. 2.2 Abkürzungen CMR Herz-Magnetresonanz LV Linker Ventrikel MaR Myocardium at Risk PWV Pulse Wave Velocity (Pulswellengeschwindigkeit) RV Right Ventricle (Rechter Ventrikel) 5
3 Erste Schritte 3.1 Systemanforderungen Betriebssystem: 64-Bit-Version von Windows Computer mit 8 GB, vorzugsweise mit 16 GB Speicher Harddisk mit mindestens 5 GB verfügbaren Speicherplatz Grafikkarte unterstützt sowohl DirectX als auch OpenGL Internetanschluss für die Verwaltung der Software-Lizenz Um auf die volle Version der Algorithmen mit maschinellem Lernen in Segment CMR zu greifen: CUDA-fähige NVIDIA-Grafikkarte mit 2 GB Speicher oder mehr – GPU-Architektur: Turing, Volta, Pascal – Hinweis: GPU-Architektur Ampere wird noch nicht unterstützt Empfehlungen Systeme mit zwei Bildschirmen Verwenden der SSD-Festplatte zum Lesen von Daten 3.2 Installation und Upgrade Um Segment CMR zu installieren und zu aktualisieren, melden Sie sich auf unserer Website (https://medviso.com/download2/) an und laden Sie die In- stallationsdatei herunter. Führen Sie die Installationsdatei mit Administra- torrechten auf dem Rechner aus, indem Sie die Anweisungen in den nach- stehenden Abbildungen befolgen. Wenn Sie Hilfe benötigen, wenden Sie sich bitte an support@medviso.com. 7
3 - ERSTE SCHRITTE Abbildung 1: Klicken Sie auf Next. Abbildung 2: Auswählen Add a shortcut to the desktop. Klicken Sie auf Next. 8
3.2 - INSTALLATION UND UPGRADE Für die Erstinstallation muss Matlab Compiler Runtime (MCR) installiert werden, siehe Details in Abbildung 3 - 6. Fürs Upgraden folgen Sie weiteren Anweisungen entsprechend 7. Abbildung 3: Klicken Sie auf Next. Abbildung 4: Auswählen Yes. Klicken Sie auf Next. 9
3 - ERSTE SCHRITTE Abbildung 5: Klicken Sie auf Install. Abbildung 6: Warten Sie bis der Prozess abgeschlossen ist. 10
3.2 - INSTALLATION UND UPGRADE Fürs Upgraden installlieren Sie nur Segment CMR entsprechend Abbil- dung 7 - 8. Abbildung 7: Klicken Sie auf Next. Abbildung 8: Klicken Sie auf Install. 11
3 - ERSTE SCHRITTE Sowohl für die Erstinstallation als auch für das Upgrade, folgen Sie den An- weisungen in der Abbildung 9. Abbildung 9: Warten Sie bis der Prozess abgeschlossen ist. Abbildung 10: Klicken Sie auf Finish. 12
3.3 - SEGMENT CMR ZUM ERSTEN MAL AUSFÜHREN 3.3 Segment CMR zum ersten Mal ausführen Wenn das Programm zum ersten Mal gestartet wird, um es zu konfigurie- ren, müssen Sie es als Administrator ausführen. Klicken Sie mit der rechten Maustaste auf die Abkürzung zur Software und wählen Sie Als Administra- tor ausführen. Beachten Sie, dass es nicht ausreicht, als Administrator auf dem Computer angemeldet zu sein. Wenn die Segment CMR zum ersten Mal gestartet wird, wird ein Setup- Prozess ausgeführt, der etwas dauern kann. Haben Sie bitte Geduld. Um das Setup abzuschließen, stellen Sie die Präferenzen und Fensterpositionen ein gemäß der Beschreibung in den Abschnitten Beim Starten der Software soll- te das Bild in Abb. 11 angezeigt werden. Wird dieses Bild nicht angezeigt, wurde die Software nicht korrekt installiert. Um Segment CMR zu konfigurieren und die Lizenz einzurichten, wählen Sie im Hilfe-Menü den Konfigurationsassistent und folgen Sie den Anweisungen. Abbildung 11: Startbildschirm für Segment CMR. 13
3 - ERSTE SCHRITTE 3.4 Deinstallieren Um Segment CMR zu deinstallieren, alle Dateien im Ordner C:/Program/Medviso/Segment CMR oder C:/Program Files/Medviso/Segment CMR löschen. Die Benutzer- präferenzen sind in Application Data und im Unterordner Segment CMR in jedem Benutzerkonto gespeichert. Um Matlab Compiler Runtime zu dein- stallieren, die Windows-Funktion Install oder Remove Programs im Bedienfeld- Menü nutzen. 3.5 Überblick über die Software Ein Überblick über Segment CMR zeigt Abb. 12. Die Buchstaben in der Ab- bildung werden innerhalb dieses Handbuchs zu Referenzzwecken verwendet. Abbildung 12: Hauptbenutzeroberfläche. Die Buchstaben in dieser Abbildung werden im ganzen Dokument zu Referenz benutzt. Für weitere Informationen zu den einzelnen Werkzeugen die Maus über das Symbol halten, und ein Hilfe-Text wird angezeigt. 14
4 Daten laden und speichern - Schritt für Schritt erklärt 4.1 Daten laden Um die Patientendaten von der Datenbank zu laden siehe Abschnitt 4.1.1. Um Patientendaten vom PACS zu laden siehe Abschnitt 4.1.2. Um Patien- tendaten von der Netzwerk-Disk zu laden siehe Abschnitt 4.1.3. 4.1.1 Daten aus Datenbank laden 1. Klicken Sie auf das Tool (b), siehe Abb. 13. Abbildung 13: Auswahlwerkzeug für Patientengrafiken. 2. Patient auswählen. 15
4 - DATEN LADEN UND SPEICHERN - SCHRITT FÜR SCHRITT ERKLÄRT 3. Patienten können in zwei Formaten gespeichert werden: im DICOM- oder Segment CMR-Format. Für Bilder im DICOM-Format klicken Sie auf Select & Load . Siehe Abb. 14. Für Bilder im Format Segment CMR klicken Sie auf Load all . 4. Auswahl von Bilderserien zum Laden in Abb. 14. Abbildung 14: Auswahlwerkzeug für Bilderserien. 5. Klicken Sie auf Load . 4.1.2 Daten aus PACS laden 1. Auswählen Import from PACS im Menü File, siehe Abb. 15. 2. Geben Sie die Patienten- oder Untersuchungsdetails ein, und führen Sie die Suche durch. 3. Zu ladende Untersuchung und Serien auswählen. 4. Die Untersuchung in Segment CMR laden durch Auswahl von Open files . 16
4.1 - DATEN LADEN Abbildung 15: Schnittstelle, um Bilderstapel aus PACS zu importieren. Abbildung 16: Auswahlwerkzeug zum Laden des Bilderstapels. 17
4 - DATEN LADEN UND SPEICHERN - SCHRITT FÜR SCHRITT ERKLÄRT 4.1.3 Daten von Netzwerk-Disk laden 1. Auswählen Open from Disc im Menü File, siehe Abb. 16. 2. Bilderstapel zum Laden auswählen. 3. Im Fall von DICOM-Dateien wählen Sie die Zuschnittgröße für den Bilderstapel aus, und schneiden Sie das Bild zu. 4. Klicken Sie auf Load Selected Files . 4.2 Daten speichern 1. Um die Bilder einschließlich Begrenzung in der Patientendatenbank zu speichern, klicken Sie auf das Werkzeug (b). 2. Um die Bilder einschließlich Begrenzung auf der Festplatte zu spei- chern, wählen Sie Save to Disc im Menü File (a). 3. Um Bilder einschließlich Abgrenzung zu PACS zu speichern, wählen Sie Save to PACS im Menü File (a). 18
5 Bildbetrachtungswerkzeuge 5.1 Optionen anzeigen Für Panel-Ansicht˝ Optionen verwenden Sie , , , , , ” , , (c) Um einen Film des Bilderstapels abzuspielen, verwenden Sie die Werk- zeuge , (d) Um alle Bildstapel zu synchronisieren, benutzen Sie das Werkzeug Um zwischen den Einzelbildansicht und Gesamtbilderansicht zu wech- seln, benutzen Sie Werkzeug Um Icons und das Ergebnispanel zu verbergn, nutzen Sie die Werkzeuge , 5.2 Bilderstapel zuschneiden 1. Klicken Sie auf (h). 2. Auswahl des Werkzeugs (i). 3. Ein Bild zuschneiden, indem Sie den Bereich im Bilderstapel markieren. 5.3 Zoom 1. Bilderstapel auswählen. 2. Verwenden Sie die Werkzeuge und (f) um den Bilderstapel zu verkleinern und zu vergrößern. 5.4 Kontrast einstellen 5.4.1 Manuelle Einstellung 1. Bilderstapel auswählen. 2. Auswahl des Werkzeugs (i) unter (h). 19
5 - BILDBETRACHTUNGSWERKZEUGE 3. Zum Einstellen von Kontrast und Helligkeit Maus rechtsklicken und die Maus in den Bilderstapel ziehen (rechts-links für Kontrast und auf-ab für Helligkeit). 5.4.2 Automatische Einstellung Die automatische Kontrast- und Helligkeitsanpassung basiert auf den Inten- sitätswerten innerhalb der LV-Segmentierung. Wenn keine LV Segmentierung existiert, werden Standardwerte in der Anpassung verwendet. Um den Kontrast und die Helligkeit automatisch in den ausgewählten Bildstapeln einzustellen, wählen Sie (i) unter (h). Um Konstrast und Helligkeit automatisch in allen Schichten einzustel- len, wählen Sie (i) unter (h). 5.5 Abstand messen 1. Klicken Sie auf (h). 2. Auswahl des Werkzeugs (i). 3. Einen Abstand messen, indem die Maus im Bilderstapel vom Start- punkt zum Endpunkt gezogen wird. 4. Um eine gekrümmte Linie zu zeichnen, Umschalttaste gedrükt halten und Punkte an die enstprechende Positionen platzieren 5.6 Überlagerung verbergen/anzeigen 1. Bilderstapel mit einem Typ für die Überlagerung auswählen. 2. Verwenden Sie das Werkzeug um alle Überlagerungen wie Segmen- tierung, Text, Punkte, Messungen anzuzeigen oder auszublenden. 5.7 Resampling Bilderstapel Bilderstapel fürs Resampling auswählen und den folgenden Resampling-Typ wählen: 20
5.7 - RESAMPLING BILDERSTAPEL Auswählen Upsample/Downsample Image (In Plane) im Menü Resample image stack im Menü Image tools um die Bildauflösung (in der Ebene) zu erhöhen/verringern. Auswählen Upsample/Downsample Slices im Menü Resample image stack im Menü Image tools um die Anzahl der Bildschnitte zu erhöhen/verringern. Auswählen Upsample/Downsample Temporal im Menü Resample image stack im Menü Image tools um die Anzahl der Zeitpunkte zu erhöhen/verringern. 21
6 Bildeinstellungen 6.1 Bildbeschreibung manuell einstellen 1. Für den Bilderstapel Rechtsklick auf die Miniaturansicht. 2. Select Image Description im Kontextmenü auswählen. 6.2 Bildbeschreibung nach dem Laden Die Bildbeschreibung wird während des Ladens automatisch eingestellt, in- dem die Informationen aus den DICOM-Tags mit den Informationen in der Textdatei imagedescription.txt verglichen werden. 1. Die Textdatei befindet sich in dem Ordner, in dem Segment CMR in- stalliert ist. 2. Die Textdatei gemäß dem in der ersten Reihe in der Textdatei definier- ten Aufbau manuell aktualisieren. 6.3 Patientendetails Edit patient details by selecting under . 23
7 LV-Segmentierung - Schritt für Schritt erklärt 7.1 Vollautomatische LV-Segmentierung [1] 7.1.1 Segmentierung in allen Zeitpunkten a. Um die vollautomatische LV-Segmentierung in allen Zeitpunkten aus- zuführen, ist eine CUDA-fähige NVIDIA-Grafikkarte erforderlich. b. Starten Sie die vollautomatische LV-Segmentierung durch Auswahl von (h) und wählen Sie (i). c. Das Segmentierungsergebnis wird im Hauptfenster angezeigt, wo die Volumenkurve überprüft (k) werden kann und die gemessenen LV- Volumen angezeigt werden. Siehe Abb. 17 (j). d. Bei Bedarf kann die Korrektur der LV-Segmentierung mit den folgenden Werkzeugen ausgeführt werden: , , , , , , , , , und (i). 7.1.2 Segmentierung in ED und ES Zeitpunkten a. Für diejenigen, die keine CUDA-fähige NVIDIA-Grafikkarte haben, wird die vollautomatische LV-Segmentierung für die Segmentierung in ED und ES bereitgestellt. b. Definieren Sie zunächst manuell die Enddiastole und die Endsystole. c. Starten Sie die vollautomatische LV-Segmentierung durch Auswahl von (h) und wählen Sie (i). d. Das Segmentierungsergebnis wird im Hauptfenster angezeigt, wo die Volumenkurve überprüft (k) werden kann und die gemessenen LV- Volumen angezeigt werden. Siehe Abb. 17 (j). e. Bei Bedarf kann die Korrektur der LV-Segmentierung mit den folgenden Werkzeugen ausgeführt werden: , , , , , , , , , und (i). 25
7 - LV-SEGMENTIERUNG - SCHRITT FÜR SCHRITT ERKLÄRT Abbildung 17: Ergebnis der LV-Analyse. 7.2 Semiautomatische LV-Segmentierung [1] 1. Start der LV-Analyse durch Auswahl von (h) und wählen Sie (i). Eine neue Schnittstelle wird geöffnet. Siehe Abb. 18. 2. Die Schichten, die den linken Ventrikel abdecken, mit Linksklick auswählen, um die basalste Schicht auszuwählen und mit Rechtsklick die apikalste epikarde Schicht auswählen. 3. Schichtenauswahl in den Langachsen-Ansichten überprüfen. 4. Stellen Sie sicher, dass die Begrenzungsbox den LV in ALLEN Schichten enthält, andernfalls ziehen Sie an den Ecken der Begrenzungsbox. 5. Start der automatischen LV-Segmentierung. 6. Das Segmentierungsergebnis wird im Hauptfenster angezeigt, wo die Volumenkurve überprüft (k) werden kann und die gemessenen LV- Volumen angezeigt werden. Siehe Abb. 17 (j). 26
7.3 - MANUELLE LV-SEGMENTIERUNG Abbildung 18: GUI LV-Analyse. 7. Bei Bedarf kann die Korrektur der LV-Segmentierung mit den folgenden Werkzeugen ausgeführt werden: , , , , , , , , , und (i). 7.3 Manuelle LV-Segmentierung Zur manuellen Segmentierung des linken Ventrikels können die folgenden Werkzeuge verwendet werden: , , , , (i). 7.4 LV-Segmentierung löschen Um die LV-Segmentierung zu löschen, wählen Sie (i) unter (h). 7.5 LV-Segmentierung kopieren Um die LV-Segmentierung in einen anderen Bilderstapel zu kopieren, wählen Sie Import Segmentation From Another Image Stack im Menü LV (a). 27
7 - LV-SEGMENTIERUNG - SCHRITT FÜR SCHRITT ERKLÄRT 7.6 Validierung der LV-Segmentierung Tabelle 1 zeigt die mittlere Abweichung zwischen den Referenzvolumina der Experten und den Volumina des automatischen Segmentierungsalgorithmus bei 49 Patienten [1]. In der Software werden zusammen mit den Messungen keine Angaben zur Unsicherheit/Fehler angezeigt. Tabelle 1: LVM 0.9 ± 8.0 g EDV −11.8 ± 8.2 ml ESV −3.4 ± 6.8 ml EF −0.8 ± 3.4 % 1. Medviso White Paper, LV validation, 2020. [ Verfügbar durch https://medviso.com/documents/LVAI.pdf ] 28
8 RV-Segmentierung - Schritt für Schritt erklärt 8.1 Vollautomatische RV-Segmentierung [1] a. Um die vollautomatische RV-Segmentierung auszuführen, ist eine CUDA- fähige NVIDIA-Grafikkarte erforderlich. b. Starten Sie die vollautomatische RV-Segmentierung durch Auswahl von (h) und wählen Sie (i). c. Das Segmentierungsergebnis wird im Hauptfenster angezeigt, wo die gemessenen RV-Volumen angezeigt werden. Siehe Abb. 19 (j). d. Bei Bedarf kann die Korrektur der RV-Segmentierung mit den folgen- den Werkzeugen ausgeführt werden: , , , , (i). Abbildung 19: Ergebnis der RV-Analyse. 29
8 - RV-SEGMENTIERUNG - SCHRITT FÜR SCHRITT ERKLÄRT 8.2 Semiautomatische RV-Segmentierung [1] 1. Für diejenigen, die keine CUDA-fähige NVIDIA-Grafikkarte haben, wird die vollautomatische RV-Segmentierung für die Segmentierung in ED und ES bereitgestellt. 2. Starten Sie die vollautomatische RV-Segmentierung durch Auswahl von (h) und wählen Sie (i). Eine neue Schnittstelle wird geöffnet. Siehe Abb. 20. Abbildung 20: GUI RV-Analyse. 3. RV-Mitte einstellen und die Schichten, die den rechten Ventrikel ab- decken, mit Linksklick auswählen, um die basalste Schicht und die api- kalste Schicht auszuwählen. 4. Schichtauswahl und Mittellinie in den Langachsen-Ansichten überprüfen. 5. Start der RV-Segmentierung. 6. Das Segmentierungsergebnis wird im Hauptfenster angezeigt, wo die gemessenen RV-Volumen angezeigt werden. Siehe Abb. 19 (j). 30
8.3 - MANUELLE RV-SEGMENTIERUNG 7. Bei Bedarf kann die Korrektur der RV-Segmentierung mit den folgen- den Werkzeugen ausgeführt werden: , , , , (i). 8.3 Manuelle RV-Segmentierung Zur manuellen Segmentierung des rechten Ventrikels können die folgenden Werkzeuge verwendet werden: , , , (i). 8.4 RV-Segmentierung löschen Um die RV-Segmentierung zu löschen, wählen Sie (i) unter (h). 8.5 Validierung der RV-Segmentierung Tabelle 2 zeigt die mittlere Abweichung zwischen den Referenzvolumina der Experten und den Volumina des automatischen Segmentierungsalgorithmus bei 214 Patienten [1]. In der Software werden zusammen mit den Messungen keine Angaben zur Unsicherheit/Fehler angezeigt. Tabelle 2: RVEDV −9 ± 22 ml RVESV −8 ± 16 ml 1. Medviso White Paper, RV validation, 2021. [ Verfügbar durch https://medviso.com/documents/RVAI.pdf ] 31
9 ROI-Analyse - Schritt für Schritt erklärt 9.1 Manuelle ROI-Analyse 1. Klicken Sie auf (h). 2. Um eine ROI zu platzieren, verwenden Sie eines der Werkzeuge , oder (i). 3. Auswahl der ROIs mit Shift-Klick mithilfe des Werkzeugs (i). 4. Einstellung des Labels der ausgewählten ROIs mithilfe des Werkzeugs (i). 5. Einstellung der Farbe der ausgewählten ROIs mithilfe des Werkzeugs (i). 6. Auswählen ROI Analysis (i) unter ROI um die ROI-Analyse durch- zuführen. Siehe Abb. 21 (h). 9.2 ROI-Segmentierung löschen Die ausgewählten ROIs löscht man indem man auswählt, und alle ROIs löscht man, indem du im Modus (h) auswählst. 9.3 Validierung der ROI-Analyse Tabelle 3 zeigt die Übereinstimmung zwischen Referenzwerten von Compu- terphantomen und Werten der ROI-Analyse in 9 Phantomen [1]. In der Soft- ware werden zusammen mit den Messungen keine Angaben zur Unsicher- heit/Fehler angezeigt. 1. E. Heiberg, J. Sjogren, M. Ugander, M. Carlsson, H. Engblom, and H. Arheden, Design and validation of Segment–freely available software for cardiovascular image analysis, BMC Med Imaging 10 p 1, 2010. 33
Abbildung 21: GUI ROI-Analyse. Tabelle 3: Flow y = 1.009x − 2.2m, R2 = 1.00
10 Flussanalyse - Schritt für Schritt erklärt 10.1 Automatische Flussanalyse [1] 1. Zur Anzeige des Magnitudenbilds des Phasenkontrast-Bilderpaares sie- he Abb. 22. Abbildung 22: Flussbilder-Stapel. 2. Klicken Sie auf (h). 3. Um eine ROI zu platzieren, verwenden Sie eines der Werkzeuge , oder (i). 4. Einstellung des Labels der ROI mithilfe des Werkzeugs (i). 5. Einstellung der Farbe der ROI mithilfe des Werkzeugs (i). 6. Zum Verfolgen und Segmentieren des Gefäßes klicken Sie auf (i). 35
10 - FLUSSANALYSE - SCHRITT FÜR SCHRITT ERKLÄRT 7. Segmentierung überprüfen. Verwenden Sie ggf. ein Korrekturwerkzeug (i). 8. Klicken Sie auf (i), um die Flusskurve anzuzeigen. Siehe Abb. 23. 9. Die Durchflusswerte werden basierend auf dem gewählten Bildstapel auch in der Hauptschnittstelle angezeigt, wie in der Abbildung 22 (l). Abbildung 23: GUI-Flussdiagramm. 10.2 Qp/Qs-Analyse [2] 1. Mit der Gefäßsegmentierung von Lunge und Aorta gemäß der Beschrei- bung im vorherigen Abschnitt beginnen. Prüfen, ob die Labels korrekt sind (Pulmonary artery und Aortic ascending flow). Anderenfalls Label der ROIs mit dem Werkzeug einstellen (i). 2. Auswählen Qp/Qs Analysis im Menü Flow (a). 3. Das Qp/Qs-Verhältnis wird in einer neuen Meldungsbox angezeigt. 10.3 Shunt- und Klappenanalyse [3] 1. Mit der Gefäßsegmentierung von Lunge und Aorta beginnen, wie dies in Abschnitt 10.1 beschrieben ist. Prüfen, ob die Labels korrekt sind 36
10.4 - FLUSS-SEGMENTIERUNG LÖSCHEN (Pulmonary artery und Aortic ascending flow). Anderenfalls La- bel der ROIs einstellen mit dem Werkzeug 2. Auswählen Shunt and Valve Analysis im Menü Flow (a). 3. Die Refluxfraktionen werden in einer neuen Meldungsbox angezeigt. 10.4 Fluss-Segmentierung löschen Das aktuelle löschen ROI indem man auswählt, und alle ROIs löscht man, indem du im Modus (h) auswählst. 10.5 Wirbelstromkompensation Der Wirbelstrom-Kompensationsalgorithmus ist ein Verfahren, um die Pha- senfehler im Hintergrund in MR-Phasenkontrastbildern zu reduzieren. Es ist wichtig, dass bei der Kompensation von Wirbelstromauswirkungen der Bilderstapel nicht zugeschnitten werden sollte, da der Algorithmus die Pha- seninformationen vom gesamten Bilderstapel benötigt. 1. Auswählen Eddy Current Compensation im Menü Flow (a), um die Schnitt- stelle für die Kompensation von Wirbelstromauswirkungen zu öffnen. Siehe Abb. 24. 2. Die Schwellwerte ggf. so einstellen, dass sie nur statische Geweberegio- nen enthalten. 3. Kompensationsmethode auswählen. 4. Klicken Sie auf Calculate . 5. Klicken Sie auf Apply um die Kompensation auf den Bilderstapel an- zuwenden. 6. Klicken Sie auf Done um die Schnittstelle zu schließen. 37
10 - FLUSSANALYSE - SCHRITT FÜR SCHRITT ERKLÄRT Abbildung 24: GUI-Wirbelstromkompensation. 10.6 Unwrapping Phase Der Unwrap-Algorithmus ist ein Verfahren, um die wrapped Phasenwerte in den MR-Phasenkontrastbildern zu korrigieren. 1. Auswählen unter (h). 2. Geben Sie den Original-VENC (Geschwindigkeitskodiergradient) für den Datensatz ein. 3. Die Schnittstelle für das Unwrapping der Phase ist dargestellt in Abb. 25. 4. Ein Pixel auswählen (ist durch einen roten Punkt im Bild dargestellt). 5. Klicken Sie auf Auto-Unwrap All , um den automatischen Phasen-Unwrapping- Algorithmus auf den gesamten Bilderstapel anzuwenden. 6. Bei Bedarf die Handwerkzeuge verwenden, um die einzelnen Pixel um- ” zuklappen˝. 7. Klicken Sie auf Apply and Exit , um das Unwrapping im Datensatz zu speichern und um zur Haupt-GUI zurückzukehren. 38
10.7 - ANALYSE DER PULSWELLENGESCHWINDIGKEIT (PWV) [4] Abbildung 25: GUI Phase unwrappen. 10.7 Analyse der Pulswellengeschwindigkeit (PWV) [4] 1. Mit einer Messung Aortic Length und zwei ROIs Aortic ascending flow und Abdominal aorta beginnen. Dies geschieht mithilfe der Messwerk- zeuge, die in Abschnitt 5.5 beschrieben sind und den ROI/Flow-Werkzeugen wie beschrieben in Kapitel 10. 2. Auswählen Pulse Wave Velocity Analysis im Menü Flow (a), um die Analyse der Pulswellengeschwindigkeit zu starten. 3. Links wird die Messung in Gelb angezeigt, und die Schnittpunkte mit den Bildern, die den Fluss enthalten, werden als weiße Linien ange- zeigt. Rechts wird eine Darstellung der Flusskurven mit ihren jewei- ligen berechneten Tangenten angezeigt. Der Sigma-Parameter in der Berechnung kann mit dem Schieberegler eingestellt werden. 39
10 - FLUSSANALYSE - SCHRITT FÜR SCHRITT ERKLÄRT Abbildung 26: GUI für die Analyse der Pulswellengeschwindigkeit. 10.8 Validierung der Flussanalyse Tabelle 4 zeigt die mittlere Abweichung zwischen den Referenzvolumina der Experten und den Volumina des automatischen Segmentierungsalgorithmus bei 171 Patienten [1]. Tabelle 5 zeigt die mittlere Abweichung zwischen den Referenzwerten von Computerphantomen und den Werten der PWV-Analyse in 10 Phantomen [2]. In der Software werden zusammen mit den Messungen keine Angaben zur Unsicherheit/Fehler angezeigt. Tabelle 4: SV −0.69 ± 2.55 ml Tabelle 5: PWV 0.27 ± 0.32 m/s 1. Bidhult S, Hedström E, Carlsson M, Töger J, Steding-Ehrenborg K, Arheden H, Aletras AH, Heiberg E. A new vessel segmentation algo- rithm for robust blood flow quantification from two-dimensional phase- contrast magnetic resonance images. Clin Physiol Funct Imaging. 2019 Sep;39(5):327-338. 40
10.8 - VALIDIERUNG DER FLUSSANALYSE 2. K. Dorniak, E. Heiberg, M. Hellmann, D. Rawicz-Zegrzda, M. Wesiers- ka, R. Galaska, A. Sabisz, E. Szurowska, M. Didziak and E. Hedstrom, Required temporal resolution for accurate thoracic aortic pulse wave velocity measurement by phase-contrast magnetic resonance imaging and comparison with clinical standards applanation tonometry. BMC Cardiovasc Disord, 16(1):110, 2016. 41
11 Bullseye-Analyse - Schritt für Schritt erklärt 1. Mit manueller oder automatisierter Segmentierungs des LVs beginnen gemäß Beschreibung in Kapitel 7. 2. Bilderstapel zur Durchführung der Bullseye-Analyse auswählen. 3. Klicken Sie auf das Tool (i) unter (h), um die Schnitt- stelle für die Bullseye-Analyse zu öffnen. Siehe Abb. 27. Abbildung 27: Bullseye-Analyse - GUI (Grafische Benutzeroberfläche). 4. Die Schichtendrehung durch Ziehen des Schiebereglers so einstellen, dass sich die gelbe Linie in der Mitte Septum befindet. Klicken Sie auf Update . 5. Die darzustellenden Parameter auswählen. 6. Ansichtsparameter einstellen. 43
11 - BULLSEYE-ANALYSE - SCHRITT FÜR SCHRITT ERKLÄRT 7. Klicken Sie auf Export , um die Daten in die Tabelle zu exportieren. 44
12 Berichtserstellung - Schritt für Schritt erklärt 1. Um Patientenbericht zu erstellen, klicken Sie (g) um den Report- generator anzuzeigen. Abbildung 28: Report-Generator. 2. Die Messungen und Bilder auswählen, die in den Bericht aufzuneh- men sind. Ausgegraute Menüpunkte sind nicht verfügbar, da Messun- gen oder Bilder fehlen. 3. Vergewissern Sie sich, dass Sie die entsprechenden Referenzwerte aus- gewählt haben. 4. Berichtssprache auswählen 5. Halten Sie Ihren Eindruck vom Patienten schriftlich fest. 45
12 - BERICHTSERSTELLUNG - SCHRITT FÜR SCHRITT ERKLÄRT 6. Beurteilenden Arzt hinzufügen. 7. Berichtsoptionen auswählen und den Bericht erstellen. 12.1 Im Bericht verwendete Referenzwerte 1. A. M. Maceira, S. K. Prasad, M. Khan, and D. J. Pennell, Normalized Left Ventricular Systolic and Diastolic Function by Steady State Free Precession Cardiovascular Magnetic Resonance. J Cardiovasc Magn Re- son. 2006;8(3). 2. E. V. Buechel, T. Kaiser, C. Jackson, A. Schmitz, and CJ. Kellenber- ger, Normal right- and left ventricular volumes and myocardial mass in children measured by steady state free precession cardiovascular ma- gnetic resonance. J Cardiovasc Magn Reson. 2009;Jun 21. 46
13 Relaxometry-Analyse - Schritt für Schritt erklärt 13.1 T2*-Analyse 1. Mit manueller oder automatisierter Segmentierung des LVs in allen Zeitpunkten beginnen gemäß Beschreibung in Kapitel 7. 2. Eine ROI im Bilderstapel platzieren, um die Region für die Anwendung der T2*-Berechnung zu definieren, wie in Kapitel 9 beschrieben. 3. Start des T2*-Moduls durch Auswahl von (i) unter (h). Abbildung 29: GUI T2*-Analyse. 4. Der räumlich begrenzte Mittelwert T2* wird über der Grafik angezeigt. 47
13 - RELAXOMETRY-ANALYSE - SCHRITT FÜR SCHRITT ERKLÄRT 5. Ein pixelweiser Wert wird bereitgestellt, wenn T2* pixel-fit ausgewählt und das rote Kreuz in dem erfassten Bild auf der linken Seite oder in der T2*-Map bewegt wird. 6. Die Parameter für die Bildbetrachtung werden mithilfe der Schiebereg- ler und Kontrollkästchen im unteren linken Teil des Panels definiert. 7. Klicken Sie auf Export , um das Ergebnis in die Tabelle zu exportieren. 8. Klicken Sie auf Generate Image Stacks , um die T2*-Map in die Haupt- GUI von Segment CMR einzufügen. 13.1.1 Validierung der T2*-Analyse Tabelle 6 zeigt die mittlere Abweichung zwischen den Referenzwerten von Phantomen und den Werten der T2*-Analyse in 12-Phantomen [1]. Die Un- sicherheitsinformationen werden in der Software zusammen mit den Analy- semessungen als Residualdiagramme angezeigt, die die Bereiche innerhalb der Bilder angeben, die eine größere Abweichung von der angepassten Kurve aufweisen. Tabelle 6: T2* 0.26 ± 4.23 ms 1. S. Bidhult, C. G. Xanthis, L. L. Liljekvist, G. Greil, E. Nagel, A. H. Aletras, E. Heiberg, E. Hedstrom, Validation of a New T2* Algorithm and Its Uncertainty Value for Cardiac and Liver Iron Load Determina- tion from MRI Magnitude Images. Magn Reson Med, May 22, 2015. 13.2 T1-Analyse 1. Eine ROI im Bilderstapel platzieren, um die Region für die Anwendung der T1-Berechnung zu definieren, wie in Kapitel 9 beschrieben. 2. Start des T1-Moduls durch Auswahl von (i) unter (h). 3. Der räumlich begrenzte Mittelwert T1 wird über der Grafik angezeigt. 48
13.3 - T2-ANALYSE Abbildung 30: GUI T1-Analyse. 4. Ein pixelweiser Wert wird bereitgestellt, wenn T1 pixel-fit ausgewählt und das rote Kreuz in dem erfassten Bild auf der linken Seite oder in der T1-Map bewegt wird. 5. Die Parameter für die Bildbetrachtung werden mithilfe der Schiebereg- ler und Kontrollkästchen im unteren linken Teil des Panels definiert. 6. Klicken Sie auf Export , um das Ergebnis in die Tabelle zu exportieren. 7. Klicken Sie auf Generate Image Stacks , um die T1-Map in die Haupt-GUI von Segment CMR einzufügen. 8. Klicken Sie auf options , um die Anzahl der Parameter im T1-Anpassungsmodell zu ändern, den ROI für die Analyse zu ändern und das T1-Histogramm in der aktuell ausgewählten Einschränkung aufzuzeichnen. 13.3 T2-Analyse 1. Eine ROI im Bilderstapel platzieren, um die Region für die Anwendung der T2-Berechnung zu definieren, wie in Kapitel 9 beschrieben. 49
13 - RELAXOMETRY-ANALYSE - SCHRITT FÜR SCHRITT ERKLÄRT Abbildung 31: GUI T2-Analyse. 2. Start des T2-Moduls durch Auswahl von (i) unter (h). 3. Der räumlich begrenzte Mittelwert T2 wird über der Grafik angezeigt. 4. Ein pixelweiser Wert wird bereitgestellt, wenn T2 pixel-fit ausgewählt und das rote Kreuz in dem erfassten Bild auf der linken Seite oder in der T2-Map bewegt wird. 5. Die Parameter für die Bildbetrachtung werden mithilfe der Schiebereg- ler und Kontrollkästchen im unteren linken Teil des Panels definiert. 6. Klicken Sie auf Export , um das Ergebnis in die Tabelle zu exportieren. 7. Klicken Sie auf Generate Image Stacks , um die T2-Map in die Haupt-GUI von Segment CMR einzufügen. 8. Klicken Sie auf options , um die Anzahl der Parameter im T2-Anpassungsmodell zu ändern, den ROI für die Analyse zu ändern und das T2-Histogramm in der aktuell ausgewählten Einschränkung aufzuzeichnen. 50
13.3 - T2-ANALYSE 13.3.1 Validierung der T1/T2-Analyse Tabelle 7 zeigt die mittlere Abweichung zwischen den Referenzwerten von Phantomen und den Werten der T1- und T2-Analyse in 12-Phantomen [1]. Die Unsicherheitsinformationen werden in der Software zusammen mit den Analysemessungen als Residualdiagramme angezeigt, die die Bereiche inner- halb der Bilder angeben, die eine größere Abweichung von der angepassten Kurve aufweisen. Tabelle 7: T1 1.5T SR-bSSFP 3-Parameter-Anpassung 0.2 ± 1.2 % T1 1.5T SR-bSSFP 2-Parameter-Anpassung 3.5 ± 2.3 % T1 1.5T PSIR-bSSFP 3-Parameter-Anpassung 0.6 ± 1.0 % T1 1.5T PSIR-bSSFP 2-Parameter-Anpassung −3.5 ± 2.1 % T1 1.5T MOLLI −3.3 ± 3.4 % T1 3T SR-bSSFP 3-Parameter-Anpassung −0.7 ± 0.9 % T1 3T SR-bSSFP 2-Parameter-Anpassung 2.8 ± 1.6 % T1 3T PSIR-bSSFP 3-Parameter-Anpassung −1.1 ± 1.0 % T1 3T PSIR-bSSFP 2-Parameter-Anpassung −3.3 ± 2.1 % T2 1.5T 3-Parameter-Anpassung 1.9 ± 2.0 % T2 3T 3-Parameter-Anpassung 0.2 ± 2.7 % 1. S. Bidhult, G. Kantasis, A. H. Aletras, H. Arheden, E. Heiberg, E. Hedstrom, Validation of T1 and T2 algorithms for quantitative MRI: performance by a vendor-independent software. BMC Medical Imaging, August 8, 2016. 51
14 Strain-Analyse - Schritt für Schritt erklärt 14.1 Automatische Strain-Analyse im Kurzachsen-Bilderstapel [1-3] 1. Tagging: Die automatische Strain-Analyse startet beim Laden eines Tagged-Bildstapels. Segment CMR identifiziert einen Tagged-Bildstapel anhand des DICOM-Tags Series Description. Die zugehörigen Series Description Namen können vom Benutzer angepasst werden. 6. Manu- ally start the strain analysis by selecting Tagging Strain Short-axis unter . Cine: Erste LV Segmentierung durchführen. Die LV-Segmentierung sollte im ersten Zeitpunkt im Cine-Image-Stack, wie im Kapitel er- folgen 7. Start the strain analysis by selecting Feature Tracking Strain Short-axis unter . 2. Die Strain-Analyse beginnt mit dem Zuschneiden und ggf. mit dem Upsampling des Bilderstapels. Abb. 32. 3. Die automatische Strain-Registrierung wird anschließend im Hinter- grund ausgeführt. Der Fortschritt wird in einer Fortschrittsleiste im un- teren Bereich der Hauptschnittstelle von Segment CMR angezeigt. Der Benutzer kann während des Registrierungsprozesses die LV-Segmentierung durchführen. Die LV-Segmentierung sollte in einem der ersten sieben Zeitpunkte im getaggten Bilderstapel oder im potenziellen Cine-Bilderstapel durchgeführt werden. Siehe Kapitel 7. Dieser Zeitpunkt ist der Aus- gangszeitpunkt für die Strainnachverfolgung. 4. Sicherstellen, dass der Zeitpunkt der Enddiastole (ED) der erste Zeit- punkt (oder in der Nähe) ist. Da der erste Zeitpunkt die Grundlage für die Strainberechnung sein wird, wird der Strain in diesem Zeitpunkt mit 0 definiert. Sie können dies in Segment CMR korrigieren. Navigie- ren Sie zum Zeitpunkt, der die Enddiastole darstellt, und wählen Sie Set First Timeframe for Selected Slices at Current Timeframe im Menü Edit. 53
14 - STRAIN-ANALYSE - SCHRITT FÜR SCHRITT ERKLÄRT Abbildung 32: Schnittstelle für Zuschnitt Strain-Analyse. 5. Tagging: Start des Strainmoduls durch Auswahl von Tagging Strain Short-axis unter (a). Die Strain-Benutzeroberfläche ist darge- stellt (Abbildung 33). Cine: Start des Strainmoduls durch Auswahl von Feature Tracking Strain Short-axis unter (a). Die Strain-Benutzeroberfläche ist dargestellt (Abbildung 33). 6. Definieren Sie die Drehung des linken Ventrikels (LV-Rotation), indem Sie die weiße Linie in der Mitte des Lumens des rechten Ventrikels mit dem Schieberegler einstellen. Drücken Sie anschließend Analyse , um die Quantifizierung der myokardialen Strain auszuführen. 7. Überprüfen Sie den Strainverlauf mit den Filmwerkzeugen. 8. Der Strain im Zeitablauf und der Spitzen-Strain sind in den Abbildun- gen rechts gemäß den ausgewählten Parametern dargestellt. 9. Die verschiedenen Kurven in den Diagrammen können mithilfe der Ra- diobuttons unter dem Diagramm ausgeblendet werden. 10. If needed, manual correction can be performed by using the Move Contour arrows, or moving the segmentation interpolation points, in 54
14.1 - AUTOMATISCHE STRAIN-ANALYSE IM KURZACHSEN-BILDERSTAPEL [1-3] Abbildung 33: GUI Strain-Analyse. the initial time frame in the image stack. Then run the strain quanti- fication again by selecting Analyse . 11. Manually change the short-axis slices for the bullseye division by selec- ting Set short-axis slices . 12. Manually change the initial time frame by selecting Set initial time frame . 13. Klicken Sie auf die Export-Schaltflächen, um das Ergebnis in die Ta- belle zu exportieren. 55
14 - STRAIN-ANALYSE - SCHRITT FÜR SCHRITT ERKLÄRT 14.2 Automatische Strain-Analyse im Längsachsen-Bilderstapel [1-3] 1. Tagging: Die automatische Strain-Analyse startet beim Laden eines Tagged-Bildstapels. Segment CMR identifiziert einen Tagged-Bildstapel anhand des DICOM-Tags Series Description. Die zugehörigen Series Description Namen können vom Benutzer angepasst werden. 6. Manu- ally start the strain analysis by selecting Tagging Strain Long-axis unter . Cine: Start the strain analysis by selecting Feature Tracking Strain Long-axis unter . 2. Stellen Sie sicher, dass Image View Plane korrekt eingestellt ist (in folgender Reihenfolge 2CH, 3CH and 4CH). Ansonsten stellen Sie das gemäß der Sektion ein. 6. 3. Die Strain-Analyse beginnt mit dem Zuschneiden und ggf. mit dem Upsampling des Bilderstapels. Abb. 34. Abbildung 34: Schnittstelle für Zuschnitt Strain-Analyse. 4. Die automatische Strain-Registrierung wird anschließend im Hinter- grund ausgeführt. Der Fortschritt wird in einer Fortschrittsleiste im un- 56
14.2 - AUTOMATISCHE STRAIN-ANALYSE IM LÄNGSACHSEN-BILDERSTAPEL [1-3] teren Bereich der Hauptschnittstelle von Segment CMR angezeigt. Der Benutzer kann während des Registrierungsprozesses die LV-Segmentierung durchführen. 5. Bevor Sie die LV-Segmentierung durchführen, stellen Sie sicher, dass der Number of points along contour in (p) auf 160 gesetzt ist, um eine glatte Segmentierung zu erhalten. Die LV-Segmentierung soll- te in einem der ersten sieben Zeitpunkte im getaggten Bilderstapel oder im potenziellen Cine-Bilderstapel durchgeführt werden, mithilfe des Werkzeugs oder . Siehe Abb. 35. Dieser Zeitpunkt ist der Ausgangszeitpunkt für die Strainnachverfolgung. Abbildung 35: LV-Segmentierung im Langachsen-Bildstapel 6. Sicherstellen, dass der Zeitpunkt der Enddiastole (ED) der erste Zeit- punkt (oder in der Nähe) ist. Da der erste Zeitpunkt die Grundlage für die Strainberechnung sein wird, wird der Strain in diesem Zeitpunkt mit 0 definiert. Sie können dies in Segment CMR korrigieren. Navigie- ren Sie zum Zeitpunkt, der die Enddiastole darstellt, und wählen Sie Set First Timeframe for Selected Slices at Current Timeframe im Menü Edit. 7. Tagging: Start des Strainmoduls durch Auswahl von Tagging Strain Long-axis unter (a). Die Strain-Benutzeroberfläche ist darge- stellt (Abbildung 33). Cine: Start des Strainmoduls durch Auswahl von Feature Tracking 57
14 - STRAIN-ANALYSE - SCHRITT FÜR SCHRITT ERKLÄRT Strain Long-axis unter (a). Die Strain-Benutzeroberfläche ist dargestellt (Abbildung 33). Abbildung 36: GUI Strain-Analyse. 8. Überprüfen Sie den Strainverlauf mit den Filmwerkzeugen. 9. Der Strain im Zeitablauf und der Spitzen-Strain sind in den Abbildun- gen rechts gemäß den ausgewählten Parametern dargestellt. 10. Die verschiedenen Kurven in den Diagrammen können mithilfe der Ra- diobuttons unter dem Diagramm ausgeblendet werden. 11. If needed, manual correction can be performed by using the Move Contour arrows, or moving the segmentation interpolation points, in the initial time frame in the image stack. Then run the strain quanti- fication again by selecting Analyse . 12. Manually change the initial time frame by selecting Set initial time frame . 13. Umschalten zwischen den verschiedenen Langachsenansichten mit den Radiobuttons unterhalb der Bilder. 58
14.3 - STRAINDATEN LÖSCHEN 14. Klicken Sie auf die Export-Schaltflächen, um das Ergebnis in die Ta- belle zu exportieren. 14.3 Straindaten löschen To erase the strain data, select Clear Strain in selected image stack or Clear Strain in all image stacks under (a). 14.4 Validierung der Strain-Analyse Tabelle 8 zeigt die mittlere Abweichung zwischen den Referenzwerten von Computerphantomen und den Werten der Tagging-Strain-Analyse in 22- Phantomen [1]. Tabelle 8: Umfang-Strain −0.0 ± 1.0 Radieller Strain −1.0 ± 2.0 Tabelle 9 zeigt die mittlere Abweichung zwischen den Strain-Werten aus der Doppler-Echokardiographie und den Werten aus der Tagging-Strain-Analyse bei 9-Patienten [1]. Tabelle 9: Umfang-Strain 2.7 ± 3.5 Tabelle 10 zeigt die mittlere Abweichung zwischen den von der Software TomTec generierten Strainwerten und den Werten der Strainanalyse bei 20 Patienten [2]. Tabelle 10: Umfang-Strain 0.58 ± 1.4 Tabelle 11 zeigt, dass der globale Längs-Strain (GLS) bei Infarktpatienten im Vergleich zu Kontrollpersonen bei 77 Patienten beeinträchtigt war [3]. Tabelle 12 zeigt die Intra- und Inter-Observer-Variabilität bei 10 gesunden Probanden [4]. 59
14 - STRAIN-ANALYSE - SCHRITT FÜR SCHRITT ERKLÄRT Tabelle 11: GLS Patienten −11.8 ± 3.0% GLS Kontrollgruppe −18.4 ± 2.4%; p < 0.001 Tabelle 12: Reproduzierbarkeitskoeffizient (CR) Intra-Observer Variabilität 1.6% bis 11.5% Inter-Observer Variabilität 1.7% bis 16.0% In der Software werden zusammen mit den Messungen keine Angaben zur Unsicherheit/Fehler angezeigt. 1. Medviso White Paper, Strain tagging Validation, 2015. [ Verfügbar durch https://medviso.com/documents/straintagging.pdf ] 2. Medviso White Paper, Strain feature tracking Validation, 2017. [ Verfügbar durch https://medviso.com/documents/strainmodule.pdf ] 3. H. Sjögren, U. Pahlm, H. Engblom, D. Erlinge, E. Heiberg, H. Arheden, M. Carlsson, E. Ostenfeld. Anterior STEMI associated with decreased strain in remote cardiac myocardium. Int J Cardiovasc Imaging. 2021 Sep 5. 4. P. Morais, A. Marchi, JA. Bogaert, T. Dresselaers, B. Heyde, J. D’hooge and J. Bogaert. Cardiovascular magnetic resonance myocardial fea- ture tracking using a non-rigid, elastic imageregistration algorithm: as- sessment of variability in a real-life clinical setting. J Cardiovasc Magn Reson 2017 Feb 17;19(1):24. 60
15 Narbenanalyse - Schritt für Schritt erklärt 15.1 Automatische Narbenanalyse [1] 1. Mit manueller oder automatisierter Segmentierungs des LVs beginnen gemäß Beschreibung in Kapitel 7. 2. Klicken Sie auf (h). 3. Klicken Sie auf (i). Abbildung 37: Narben-Segmentierung 4. Verwenden Sie ggf. die Werkzeuge (i), um zur Narbenregion hin- zuzufügen, und (i), um die Narbenregion zu entfernen. 5. Die gelbe Linie kennzeichnet die Narbenregion, und die rosa Linie kenn- zeichnet eine visuelle Darstellung von der Masse des Infarkts. Dies wäre der entsprechende zu berücksichtigende Bereich, wenn nur Pixel gezählt 61
15 - NARBENANALYSE - SCHRITT FÜR SCHRITT ERKLÄRT werden und nicht die automatische gewichtete Annäherung verwendet wird. 6. Die gemessenen Narbenvolumina werden vorgestellt in (m). 15.2 Analyse der Grauzone 1. Beginnen Sie mit manueller oder automatisierter Segmentierung der Narbe gemäß Beschreibung im Abschnitt oben. 2. Auswählen Gray Zone Analysis im Menü Scar (a). 15.3 Narben-Segmentierung löschen Um die Narben-Segmentierung zu löschen, wählen Sie unter (h). 15.4 Validierung der Narbenanalyse Tabelle 13 zeigt die mittlere Abweichung zwischen den Referenzvolumina durch Ex-vivo-TTC und den Volumina durch den automatischen Segmen- tierungsalgorithmus bei 7 Schweinen [1]. Tabelle 14 zeigt die mittlere Ab- weichung zwischen den Referenzvolumina von Experten und den Volumina des automatischen Segmentierungsalgorithmus bei 49 − 124 Patienten [1]. In der Software werden zusammen mit den Messungen keine Angaben zur Unsicherheit/Fehler angezeigt. Tabelle 13: Narbe IR −1 ± 4 %LVM (R = 0.84) Narbe PSIR −2 ± 3 %LVM (R = 0.92) Narbe T1-gewichtet IR 0 ± 4 %LVM (R = 0.94) Narbe T1-gewichtet PSIR 0 ± 5 %LVM (R = 0.79) 1. H. Engblom, J. Tufvesson, R. Jablonowski, M. Carlsson, A. H. Aletras, P. Hoffmann, A. Jacquier, F. Kober, B. Metzler, D. Erlinge, D. Atar, 62
15.4 - VALIDIERUNG DER NARBENANALYSE Tabelle 14: Narbe IR −2 ± 6 %LVM (R = 0.81) Narbe PSIR 0 ± 5 %LVM (R = 0.89) H. Arheden, and E. Heiberg, A new automatic algorithm for quanti- fication of myocardial infarction imaged by late gadolinium enhance- ment cardiovascular magnetic resonance: experimental validation and comparison to expert delineations in multi-center, multi-vendor patient data, J Cardiovasc Magn Reson 18(1) p 18, 2016 63
16 Myocardium at Risk (MaR)-Analyse - Schritt für Schritt erklärt 16.1 Automatische MaR(Myocardium at Risk)-Analyse [1] 1. Mit manueller oder automatisierter Segmentierungs des LVs beginnen gemäß Beschreibung in Kapitel 7. 2. Klicken Sie auf (h). 3. Klicken Sie auf (i). Abbildung 38: MaR-Segmentierung. 4. Verwenden Sie die Werkzeuge (i), um zur MaR-Region hinzu- zufügen, und (i), um ggf. die MaR-Region zu entfernen. 65
16 - MYOCARDIUM AT RISK (MAR)-ANALYSE - SCHRITT FÜR SCHRITT ERKLÄRT 5. Die weiße Linie kennzeichnet die MaR-Region. 6. Die gemessenen MaR-Volumina werden vorgestellt in (m). 16.2 MaR-Segmentierung löschen Um die MaR-Segmentierung zu löschen, wählen Sie unter (h). 16.3 Validierung der MaR-Analyse Tabelle 15 zeigt die mittlere Abweichung zwischen den Referenzvolumina der Experten und den Volumina des automatischen Segmentierungsalgorithmus bei 47 Patienten [1]. In der Software werden zusammen mit den Messungen keine Angaben zur Unsicherheit/Fehler angezeigt. Tabelle 15: MaR −1.9 ± 6.4 %LVM (R = 0.81) 1. J. Sjogren, J. F. Ubachs, H. Engblom, M. Carlsson, H. Arheden, and E. Heiberg, Semi-automatic segmentation of myocardium at risk in T2- weighted cardiovascular magnetic resonance, J Cardiovasc Magn Reson 14(1) p 10, 2012. 66
17 Perfusionsanalyse - Schritt für Schritt erklärt 17.1 Automatische Perfusionsanalyse [1] 1. Beginnen Sie mit einem Ruhe-Bildstapel und einem Stress-Bildstapel. Beide Bildstapel müssen LV Segmentierung in allen Schichten in ei- nem Zeitpunkt haben, detaillierte Beschreibung im Kapitel 7. Stellen Sie sicher, dass Image Type richtig (Perfusion Rest und Perfusion Stress) markiert sind. Andernfalls korrigieren Sie diese entsprechend des Abschnitts 6. 2. Start des Perfusionsmoduls durch Auswahl von unter (h). Abbildung 39: GUI-Perfusionsanalyse. 3. Start- und Endschicht für die Bewegungskorrektur auswählen. 67
17 - PERFUSIONSANALYSE - SCHRITT FÜR SCHRITT ERKLÄRT 4. Stellen Sie die LV-Drehung ein, indem Sie die gelbe Linie auf die Mit- te des Septums zeigen. Klicken Sie auf Motion correction & Go , um die Analyse zu starten. Erstellt bewegungskorrigierte Bilderstapel mit LV- Segmentierung in allen ausgewählten Zeitpunkten. Abbildung 40: Ergebnis der Perfusionsanalyse. 5. Die darzustellende LV-Region und das Glättungsniveau des Gauß-Filters auswählen, die im Kurvenanpassungsprozess verwendet werden. 6. Wenn sich die Intensität von außerhalb des linken Ventrikels in die LV-Segmentierung verteilt, kann die LV-Kontur für jeden Bilderstapel zusammengezogen werden, indem die inneren und äußeren Werte ein- gestellt werden [0 100] und auf Stress oder Rest geklickt wird. 7. Die Bullseye-Darstellung zeigt sektorweise die Quote zwischen dem An- stieg bei maximaler Strain und in Ruhe, die mit Bezug auf den jeweils maximalen Anstieg der Blutpool-Kurven normalisiert wird. Klicken Sie auf Export , um das Ergebnis in die Tabelle zu exportieren. 68
17.2 - VALIDIERUNG DER PERFUSIONSANALYSE 17.2 Validierung der Perfusionsanalyse Tabelle 16 zeigt, dass die Perfusionswerte in hypertrophen Myokardsegmen- ten im Vergleich zu Myokardsegmenten ohne Hypertrophie verringert sind [1]. In der Software werden zusammen mit den Messungen keine Angaben zur Unsicherheit/Fehler angezeigt. Tabelle 16: Perfusion Segmente ohne Hypertrophie 2.0(1.8 − 2.6) Perfusion Hypertrophe Segmente ohne Fibrose 1.5(1.1 − 2.3), P < 0.001 Perfusion Hypertrophe Segmente mit Fibrose 0.9(0.6 − 1.8), P < 0.05 1. R. Jablonowski, E. Fernlund, AH. Aletras, H. Engblom H, E. Heiberg, P. Liuba, H. Arheden, M. Carlsson, Regional Stress-Induced Ischemia in Non-fibrotic Hypertrophied Myocardium in Young HCM Patients. Pediatr Cardiol. 2015 Dec;36(8):1662-9. 69
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