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Muskuloskeletale Bildgebung in der Niederfeld-Magnetresonanztomographie

Imaging of the musculoskeletal system using low-field magnetic resonance imaging

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Zusammenfassung

Hintergrund

Die Magnetresonanztomographie (MRT) spielt eine zentrale Rolle in der muskuloskeletalen Bildgebung. Die hohe Prävalenz und der oft große Leidensdruck der betroffenen Patienten stellen eine besondere Herausforderung an Verfügbarkeit und Durchsatz dar. Die Niederfeld-MRT (≤ 1,0 T) hat methodisch betrachtet das Potenzial, diese infrastrukturellen Herausforderungen zu bewältigen, wobei sie in den letzten drei Jahrzenten den Ansprüchen an die Bildqualität im Vergleich zu Hochfeldgeräten nicht mehr gerecht werden konnte. Fortschritte im Bereich der Hochleistungshard- und -software versprechen heute, viele muskuloskeletale Regionen und Indikationen auch bei niedrigeren Feldstärken in ausreichend hoher Qualität abzudecken.

Ziel der Arbeit

Dieser Artikel soll einen Einblick in die Vor- und Nachteile muskuloskeletaler Bildgebung bei niedrigen Feldstärken geben, vorhandene Literatur vorstellen und eigene erste Erfahrungen mit einem modernen 0,55-T-MRT-Gerät beschreiben.

Material und Methoden

Diese Übersichtsarbeit basiert auf einer Recherche in verschiedenen Literaturdatenbanken und auf eigenen Erfahrungen in der muskuloskeletalen Bildgebung mit einem modernen 0,55-T-Scanner.

Schlussfolgerung

Die vorhandene Datenlage zur muskuloskeletalen Bildgebung in der Niederfeld-MRT ist größtenteils veraltet, und es bedarf Studien zur diagnostischen Leistungsfähigkeit moderner Niederfeld-MRT-Systeme. Diese neuen Geräte könnten die bestehende Hochfelddiagnostik ergänzen und so den Zugang zu hochwertiger MRT-Diagnostik des Bewegungsapparats erleichtern. Unsere Erfahrungen zeigen, dass die moderne Niederfeld-Diagnostik bei bestimmten Fragestellungen und Indikationen, insbesondere bei der Diagnostik von akuten muskuloskeletalen Verletzungen, in ausreichender Qualität möglich erscheint.

Abstract

Background

Magnetic resonance imaging (MRI) plays a crucial role in musculoskeletal imaging. The high prevalence and pain-related suffering of patients pose a particular challenge concerning availability and turnover times, respectively. Low-field (≤ 1.0 T) MRI has the potential to fulfill these needs. However, during the past three decades, high field systems have increasingly replaced low field systems because of their limitations in image quality. Recent technological advancements in high-performance hard- and software promise musculoskeletal imaging with adequate quality at lower field strengths for several regions and indications.

Objectives

The goal is to provide insight into the advantages and disadvantages of low-field musculoskeletal imaging, discuss the current literature, and include our first experiences with a modern 0.55 T MRI.

Materials and methods

This review is based on research in various literature databases and our own musculoskeletal imaging experiences with a modern 0.55 T scanner.

Conclusion

Most publications pertaining to musculoskeletal imaging at low-field strength MRI are outdated, and studies regarding the diagnostic performance of modern low-field MRI systems are needed. These new systems may complement existing high-field systems and make MRI more accessible, even in low-income countries. From our own experience, modern low-field MRI seems to be adequate in musculoskeletal imaging, especially in acute injuries.

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Literatur

  1. Heiss R et al (2021) Low-field magnetic resonance imaging: a new generation of breakthrough technology in clinical imaging. Invest Radiol 56(11):726–733

    Article  PubMed  Google Scholar 

  2. Krampla W et al (2009) MRI of the knee: how do field strength and radiologist’s experience influence diagnostic accuracy and interobserver correlation in assessing chondral and meniscal lesions and the integrity of the anterior cruciate ligament? Eur Radiol 19(6):1519–1528

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  3. Klein HM (2020) Low-field magnetic resonance imaging. Rofo 192(6):537–548

    Article  PubMed  Google Scholar 

  4. Runge VM, Heverhagen JT (2020) Advocating the development of next-generation, advanced-design low-field magnetic resonance systems. Invest Radiol 55(12):747–753

    Article  PubMed  Google Scholar 

  5. Kraff O et al (2015) MRI at 7 Tesla and above: demonstrated and potential capabilities. J Magn Reson Imaging 41(1):13–33

    Article  PubMed  Google Scholar 

  6. Puig S et al (2015) Magnetic resonance tomography of the knee joint. Skelet Radiol 44(10):1427–1434

    Article  Google Scholar 

  7. Marques JP, Simonis FFJ, Webb AG (2019) Low-field MRI: an MR physics perspective. J Magn Reson Imaging 49(6):1528–1542

    Article  PubMed  PubMed Central  Google Scholar 

  8. Tavernier T, Cotten A (2005) High- versus low-field MR imaging. Radiol Clin North Am 43(4):673–681

    Article  PubMed  Google Scholar 

  9. Campbell-Washburn AE et al (2019) Opportunities in interventional and diagnostic imaging by using high-performance low-field-strength MRI. Radiology 293(2):384–393

    Article  PubMed  Google Scholar 

  10. Del Grande F et al (2014) Fat-suppression techniques for 3‑T MR imaging of the musculoskeletal system. Radiographics 34(1):217–233

    Article  PubMed  Google Scholar 

  11. Harris CA, White LM (2006) Metal artifact reduction in musculoskeletal magnetic resonance imaging. Orthop Clin North Am 37(3):349–359

    Article  PubMed  Google Scholar 

  12. Schröder FF et al (2020) The diagnostic potential of low-field MRI in problematic total knee arthroplasties—a feasibility study. J Exp Orthop 7(1):59

    Article  PubMed  PubMed Central  Google Scholar 

  13. Lee RK et al (2015) Diagnostic capability of low- versus high-field magnetic resonance imaging for lumbar degenerative disease. Spine 40(6):382–391

    Article  PubMed  Google Scholar 

  14. Hutchins TA et al (2021) ACR appropriateness criteria® low back pain: 2021 update. J Am Coll Radiol 18(11s):S361–S379

    Article  PubMed  Google Scholar 

  15. Deyle DG (2011) The role of MRI in musculoskeletal practice: a clinical perspective. J Man Manip Ther 19(3):152–161

    Article  Google Scholar 

  16. Loew R et al (2000) MR arthrography of the shoulder: comparison of low-field (0.2 T) vs high-field (1.5 T) imaging. Eur Radiol 10(6):989–996

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  17. Lee CS et al (2014) Analysis of low-field MRI scanners for evaluation of shoulder pathology based on Arthroscopy. Orthop J Sports Med 2(7):2325967114540407

    Article  PubMed  PubMed Central  Google Scholar 

  18. Steinbach LS et al (1997) Magnetic resonance imaging of the elbow. Eur J Radiol 25(3):223–241

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  19. Okamoto Y et al (2016) Incidence of elbow injuries in adolescent baseball players: screening by a low field magnetic resonance imaging system specialized for small joints. Jpn J Radiol 34(4):300–306

    Article  PubMed  Google Scholar 

  20. Stirling PHC et al (2021) Diagnosis of suspected Scaphoid fractures. JBJS Rev. https://doi.org/10.2106/JBJS.RVW.20.00247

    Article  Google Scholar 

  21. Brydie A, Raby N (2003) Early MRI in the management of clinical scaphoid fracture. Br J Radiol 76(905):296–300

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  22. Crues JV et al (2004) Identification of wrist and metacarpophalangeal joint erosions using a portable magnetic resonance imaging system compared to conventional radiographs. J Rheumatol 31(4):676–685

    PubMed  Google Scholar 

  23. Vellet AD et al (1995) Anterior cruciate ligament tear: prospective evaluation of diagnostic accuracy of middle- and high-field-strength MR imaging at 1.5 and 0.5 T. Radiology 197(3):826–830

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  24. Cotten A et al (2000) MR imaging of the knee at 0.2 and 1.5 T: correlation with surgery. AJR Am J Roentgenol 174(4):1093–1097

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  25. Verhoek G et al (1998) MRI of the foot and ankle: diagnostic performance and patient acceptance of a dedicated low field MR scanner. J Magn Reson Imaging 8(3):711–716

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

  26. Herber S et al (2000) Low-field MRI of the ankle joint: initial experience in children and adolescents using an open 0.2 T MR-system. Rofo 172(3):267–273

    Article  CAS  PubMed  Google Scholar 

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Danksagung

Die Autoren danken der medizinisch-technischen Radiologieassistentin Sandy Schmidt für ihren großen Einsatz und ihre herausragende technische Expertise. Weiterhin danken die Autoren dem Imaging Science Institute (ISI) Erlangen (Siemens Healthineers, Erlangen) für die zur Verfügung gestellten Messzeiten und die technische Unterstützung.

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Interessenkonflikt

T. Pogarell und A.M. Nagel geben an, dass kein Interessenkonflikt besteht. R. Heiss, M.S. May und M. Uder sind im Rahmen von Vortragsveranstaltungen für Siemens tätig.

Für diesen Beitrag wurden von den Autoren keine Studien an Menschen oder Tieren durchgeführt. Für die aufgeführten Studien gelten die jeweils dort angegebenen ethischen Richtlinien.

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Pogarell, T., May, M.S., Nagel, A.M. et al. Muskuloskeletale Bildgebung in der Niederfeld-Magnetresonanztomographie. Radiologe 62, 410–417 (2022). https://doi.org/10.1007/s00117-022-01000-y

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