Practical aspects of functional mri in clinical examinations / Aspectos práticos de rm funcional em exames clínicos / Aspectos prácticos de la rm funcional en los exámenes clínicos

The eloquent cerebral cortices are involved in movement, sensation, speech, vision, and higher cortical functions. Functional magnetic resonance imaging (fMRI) allows the evaluation of brain function, aiding in neurosurgical planning by mapping eloquent cortical areas. Considering the high cost of the hardware involved, the purpose of this work is to present a more affordable, in-house alternative for these studies that can provide adequate results in a clinical setting. We also present some practical information on how to perform these exams. We describe an affordable in-house hardware solution used by an imaging center, and examples of fMRI paradigms used to evaluate motor and language tasks. The fMRI studies show robust activations in eloquent areas consistent with the tasks performed on the exam. Images of post-processed studies illustrate clinical cases. The fMRI have well-established applications, mapping eloquent cortical areas in patients with brain lesions. In the case of surgical planning, it allows the surgeon to maximize the resection area while minimizing sequelae. More affordable hardware can reduce the cost of these exams, making them more accessible to the general public.

O córtex cerebral eloquente está envolvido nas atividades motora, sensação, fala, visão e funções corticais superiores. A ressonância magnética funcional (RMf) permite a avaliação da função cerebral, ajudando no planejamento neurocirúrgico através do mapeamento de áreas corticais eloquentes. Considerando o elevado custo do hardware envolvido, o objetivo deste trabalho é apresentar uma alternativa mais acessível para estes estudos, que possa fornecer resultados adequados em um ambiente clínico. Também apresentamos algumas informações práticas sobre a realização destes exames. Descrevemos uma solução de hardware acessível utilizada por um centro de imagens, e exemplos de paradigmas de RMf usados para avaliar tarefas motoras e relacionadas à fala. Os estudos de RMf mostram ativações em áreas eloquentes, consistentes com as tarefas realizadas no exame com imagens de estudos pós-processados ilustrando casos clínicos. A RMf tem aplicações bem estabelecidas, mapeando áreas corticais eloquentes em pacientes com lesões cerebrais. No caso do planejamento cirúrgico, permite que o cirurgião maximize a área de ressecção enquanto minimiza potenciais sequelas. Equipamentos mais acessíveis podem reduzir o custo destes exames, podendo aumentar a disponibilização ao público em geral.

La corteza cerebral elocuente está implicada en las actividades motoras, la sensibilidad, el habla, la visión y las funciones corticales superiores. La resonancia magnética funcional (RMf) permite la evaluación de la función cerebral, ayudando en la planificación neuroquirúrgica mediante el mapeo de las áreas corticales elocuentes. Teniendo en cuenta el elevado coste del hardware implicado, el objetivo de este artículo es presentar una alternativa más asequible para estos estudios que pueda proporcionar resultados adecuados en un entorno clínico. También presentamos información práctica sobre cómo realizar estos exámenes. Describimos una solución de hardware asequible utilizada por un centro de diagnóstico por imagen, y ejemplos de paradigmas de RMf utilizados para evaluar tareas motoras y relacionadas con el habla. Los estudios de RMf muestran activaciones en áreas elocuentes, coherentes con las tareas realizadas en el examen, con imágenes de estudios postprocesados que ilustran casos clínicos. La RMf tiene aplicaciones bien establecidas en el mapeo de áreas corticales elocuentes en pacientes con lesiones cerebrales. En el caso de la planificación quirúrgica, permite al cirujano maximizar el área de resección minimizando las posibles secuelas. Un equipo más asequible puede reducir el coste de estas exploraciones, aumentando potencialmente su disponibilidad para el público en general.

Açai juice as contrast agent in MRCP exams: qualitative and quantitative image evaluation

Abstract This works aims to assess images obtained with administration of açai juice as compared to a manufactured standard iron oxide-based contrast employed as negative oral agents in Magnetic Resonance Cholangiopancreatography (MRCP), employing qualitative and quantitative evaluation. The research was developed with 64 patients submitted to MRCP exams (on 2 days) in a clinic of Curitiba city (Brazil). First (day 1), a manufactured iron oxide-based contrast (A) was offered and later (day 2), açai juice (contrast B) was given to patients. Radiologists (R1 and R2) evaluated the images, classifying them by a score (1-4). In order to have a quantitative assessment, Image J free software was employed generating plots of gray levels against distance of a chosen area of the bile duct interest region. Evaluating images for contrast A, R1 furnished an average score of 3.52 and R2 of 3.27. For contrast B, R1 provided 3.44 and R2 3.38. Both evaluators considered image quality with contrast A adequate for 62 patients. R1 considered adequate for 62 and R2 for 60 patients when using açai juice. By taking same images for all patients with Image J, a quantitative analysis was obtained, resulting correlation coefficient of 0.986 between average curves of contrasts A and B. Thus, açai juice is an adequate alternative as contrast agent in MRCP exams. Image J was employed as a new method for quantitative investigation of image quality, presenting good agreement with medical opinion.

Effects of iodinated contrast agent, xylocaine and gadolinium concentration on the signal emitted in magnetic resonance arthrography: a samples study.

OBJECTIVE: To investigate the effects of dilution of paramagnetic contrast agent with iodinated contrast and xylocaine on the signal intensity during magnetic resonance arthrography, and to improve the paramagnetic contrast agent concentration utilized in this imaging modality. MATERIALS AND METHODS: Samples specially prepared for the study with three different concentrations of paramagnetic contrast agent diluted in saline, iodinated contrast agent and xylocaine were imaged with fast spin echo T1-weighted sequences with fat saturation. The samples were placed into flasks and graphical analysis of the signal intensity was performed as a function of the paramagnetic contrast concentration. RESULTS: As compared with samples of equal concentrations diluted only with saline, the authors have observed an average signal intensity decrease of 20.67% for iodinated contrast agent, and of 28.34% for xylocaine. However, the increased gadolinium concentration in the samples caused decrease in signal intensity with all the dilutions. CONCLUSION: Minimizing the use of iodinated contrast media and xylocaine and/or the use of a gadolinium concentration of 2.5 mmol/L diluted in saline will improve the sensitivity of magnetic resonance arthrography.

OBJETIVO: Investigar, mediante quantificação da intensidade do sinal emitido em amostras, se a diluição do agente de contraste paramagnético com contraste iodado e xilocaína alteram o sinal emitido pelo meio de contraste paramagnético durante o exame de artrorressonância magnética, e aperfeiçoar a concentração de contraste paramagnético utilizada no exame. MATERIAIS E MÉTODOS: Foi realizada sequência de pulso fast spin eco ponderada em T1 com saturação de gordura, utilizando três diferentes concentrações de contraste paramagnético diluídas em solução salina, contraste iodado e xilocaína. As amostras foram colocadas em frascos e a análise gráfica da intensidade do sinal em função da concentração de contraste paramagnético foi realizada. RESULTADOS: Constatou-se que as diluições de contraste paramagnético em contraste iodado e xilocaína diminuíram, em média, a intensidade do sinal em 20,67% para o contraste iodado e 28,34% para a xilocaína, em comparação com as amostras de concentração idêntica diluídas apenas em solução salina. Porém, o aumento da concentração de gadolínio nas amostras ocasionou a diminuição da intensidade do sinal emitido pelo gadolínio, para todas as diluições. CONCLUSÃO: Minimizar o uso do meio de contraste iodado e da xilocaína e/ou a utilização de uma concentração de gadolínio com 2,5 mmol/L, diluída em solução salina, irá aperfeiçoar a sensibilidade do exame de artrorressonância magnética.

Effects of iodinated contrast agent, xylocaine and gadolinium concentration on the signal emitted in magnetic resonance arthrography: a samples study / Efeitos do contraste iodado, da xilocaína e da concentração de gadolínio no sinal emitido em exames de artrorressonância magnética: estudo por amostras

Objective: To investigate the effects of dilution of paramagnetic contrast agent with iodinated contrast and xylocaine on the signal intensity during magnetic resonance arthrography, and to improve the paramagnetic contrast agent concentration utilized in this imaging modality. Materials and Methods: Samples specially prepared for the study with three different concentrations of paramagnetic contrast agent diluted in saline, iodinated contrast agent and xylocaine were imaged with fast spin echo T1-weighted sequences with fat saturation. The samples were placed into flasks and graphical analysis of the signal intensity was performed as a function of the paramagnetic contrast concentration. Results: As compared with samples of equal concentrations diluted only with saline, the authors have observed an average signal intensity decrease of 20.67% for iodinated contrast agent, and of 28.34% for xylocaine. However, the increased gadolinium concentration in the samples caused decrease in signal intensity with all the dilutions. Conclusion: Minimizing the use of iodinated contrast media and xylocaine and/or the use of a gadolinium concentration of 2.5 mmol/L diluted in saline will improve the sensitivity of magnetic resonance arthrography. .

Objetivo: Investigar, mediante quantificação da intensidade do sinal emitido em amostras, se a diluição do agente de contraste paramagnético com contraste iodado e xilocaína alteram o sinal emitido pelo meio de contraste paramagnético durante o exame de artrorressonância magnética, e aperfeiçoar a concentração de contraste paramagnético utilizada no exame. Materiais e Métodos: Foi realizada sequência de pulso fast spin eco ponderada em T1 com saturação de gordura, utilizando três diferentes concentrações de contraste paramagnético diluídas em solução salina, contraste iodado e xilocaína. As amostras foram colocadas em frascos e a análise gráfica da intensidade do sinal em função da concentração de contraste paramagnético foi realizada. Resultados: Constatou-se que as diluições de contraste paramagnético em contraste iodado e xilocaína diminuíram, em média, a intensidade do sinal em 20,67% para o contraste iodado e 28,34% para a xilocaína, em comparação com as amostras de concentração idêntica diluídas apenas em solução salina. Porém, o aumento da concentração de gadolínio nas amostras ocasionou a diminuição da intensidade do sinal emitido pelo gadolínio, para todas as diluições. Conclusão: Minimizar o uso do meio de contraste iodado e da xilocaína e/ou a utilização de uma concentração de gadolínio com 2,5 mmol/L, diluída em solução salina, irá aperfeiçoar a sensibilidade do exame de artrorressonância magnética. .

Avaliação de meios de contraste submetidos à radiação ionizante / Evaluation of contrast media submitted to ionizing radiation

OBJETIVO: O presente estudo consistiu em investigar a influência da radiação ionizante por raios X e raios gama sobre a estabilidade molecular de diversos meios de contraste radiológicos utilizados em exames de diagnóstico por imagem, por meio da espectroscopia de ressonância magnética nuclear de ÕH e 13C. MATERIAIS E MÉTODOS: Oito diferentes meios de contraste iodados (três iônicos e cinco não iônicos) foram expostos à radiação por raios X e raios gama. Em seguida, espectros de ressonância magnética nuclear de ÕH e 13C{ÕH} foram coletados. RESULTADOS: Os espectros de ressonância magnética nuclear de 13C{ÕH} de ambos os meios de contraste iônicos e não iônicos irradiados por raios X ou raios gama mostraram que não houve alterações na composição química desses contrastes. CONCLUSÃO: Não há problemas em armazenar as amostras nas salas, ou próximo aos equipamentos em que são realizados os exames. Enfatiza-se que a radiação recebida pelas amostras durante os ensaios foi direta, enquanto em uma sala de exames de radiodiagnóstico a radiação é indireta e, portanto, os níveis de radiações nestes casos são bastante inferiores àqueles empregados neste estudo.

OBJECTIVE: The purpose of the present study was to investigate the influence of ionizing radiation from x-rays and gamma rays on the molecular structure stability of several radiologic contrast media employed in diagnostic imaging by means of ÕH and 13C nuclear magnetic resonance spectroscopy. MATERIALS AND METHODS: Eight different types of iodinated contrast media (three ionic and five non-ionic) were exposed to x-rays and gamma rays irradiation. Subsequently, the ÕH and 13C{ÕH} nuclear magnetic resonance spectra of these contrast media were collected. RESULTS: The ÕH and 13C{ÕH} nuclear magnetic resonance spectra of both ionic and non-ionic contrast media irradiated by x-rays or gamma rays demonstrated the absence of any alteration of the contrast media chemical composition. CONCLUSION: There is no problem in keeping contrast media inside examination rooms or close to radiological equipment. It is important to mention that, during the tests, the samples were directly irradiated, while in a radiology examination room, the irradiation is not direct and, therefore, radiation levels in these cases are much lower than those employed in the present study.