Haalbaarheidsstudie mid-veld (0.6T) MRI systeem

Momenteel is de toegang tot MRI beperkt vanwege kosten (aanschaf, plaatsing en
onderhoud), de behoefte aan schaars geschoold personeel en veiligheidsproblemen
die een ziekenhuisomgeving vereisen. De complexiteit en kosten van MR-scanners
en de veiligheidsproblemen zijn bijna direct gerelateerd aan de sterkte van het
magnetische veld. Mid-field (veldsterkte tussen 0,1 T en 1 T) MRI-scanners
hebben de afgelopen jaren opnieuw de aandacht getrokken van de industrie en de
academische wereld om kosten te verlagen en de toegankelijkheid van MR te
verbeteren. De verbeterde hardware rond het belangrijkste magnetische veld en
AI-aangedreven reconstructietechnieken bieden manieren om het verminderde
signaal van het lagere belangrijkste magnetische veld te verzachten.
Mid-field-scanners hebben het potentieel om in verschillende omgevingen te
worden geplaatst, zoals een buurthuis, dichter bij de huisarts, waardoor MR
dichter bij de eerste lijn in de gezondheidszorg komt. Bovendien maakt de
lagere magnetische veldsterkte het mogelijk om de scanner patiëntvriendelijker
te maken, vanwege de mogelijkheid om de boring te verbreden, stillere
beeldvorming en minder veiligheidsprocedures.
Een prototype 0,6 T MR-scanner is ontwikkeld door Philips, gebaseerd op een
commercieel verkrijgbare 1,5 T MR-scanner. Een scanner van dit type zal eind
2024 in een bijgebouw van het LUMC worden geplaatst. Onderzoekers van het LUMC
hebben het afgelopen jaar al ervaring opgedaan en standaardsequenties
geoptimaliseerd bij gezonde vrijwilligers op hetzelfde systeem als
geïnstalleerd in de Philips-fabriek in Best.
Met deze studie willen we verder onderzoeken wat de potentiële rol van een 0,6T
MR-scanner zou kunnen zijn in het Nederlandse zorgsysteem om de diagnostische
capaciteit van de eerste verdedigingslinie (huisartsenpraktijken) te vergroten
en om te helpen bij het triageren van patiënten voor verwijzing naar het
ziekenhuis. De voorwaarde voor het beoordelen van deze rol van mid-field MRI is
klinisch onderzoek om de klinische waarde van de verkregen beelden te
bestuderen in vergelijking met beeldvormende of niet-beeldvormende
diagnostische methoden die momenteel standaardzorg zijn, en technisch onderzoek
om scanprotocollen en nieuwe scanmethoden voor mid-field te optimaliseren,
deels op basis van de lessen uit patiëntscans. Technisch onderzoek zal bestaan
**uit verbeterde beeldkwaliteit en verkorte scantijd, multiparametrische
mapping, vetonderdrukkingstechnieken, verlaagde akoestische ruisniveaus en
lagere hardwarevereisten. In het translationele, klinische onderzoek streven we
ernaar om toepassingen te bestuderen voor hersenen, hart, lumbale wervelkolom,
knie, buik, (prothetische) gewrichten, het hele lichaam en de longen.
De verspreiding van technologische bevindingen zal worden uitgevoerd via
artikelen in toonaangevende tijdschriften over MR en radiologie en de impact op
het gezondheidszorgsysteem zal worden verspreid in medische tijdschriften. De
technologische ontwikkelingen die we in dit project nastreven, zijn belangrijk
voor zowel de MR als de medische gemeenschap, omdat ze mogelijkheden bieden
voor nieuw gebruik van MRI in het gezondheidszorgsysteem.

Ons overkoepelende doel is om mid veld MRI-systemen te ontwikkelen voor
laagdrempelige, extramurale dienstverlening aan huisartsenpraktijken die kunnen
bijdragen aan het duurzamer maken van de gezondheidszorg. In deze studie willen
we hierin de eerste stappen zetten. Aan de ene kant streven we ernaar om de
beeldkwaliteit te verbeteren en verschillende nieuwe technieken te ontwikkelen
die het comfort van de patiënt verbeteren, de plaatsingskosten verlagen en/of
bediening eenvoudiger maken. Sommige van deze technieken kunnen direct worden
geproduceerd, andere inzichten zullen worden gebruikt in toekomstig
MR-onderzoek en -ontwikkeling. Tegelijkertijd streven we ernaar om te
onderzoeken welke soorten pathologie waarvoor huisartsen vaak aanvullende
diagnostische tests nodig hebben, betrouwbaar kunnen worden gedetecteerd met
mid veld MR. Dit zal mogelijk leiden tot verdere, meer specifieke klinische
onderzoeksstudies.

In deze studie worden hersen-, hart-, lumbale wervelkolom-, (prothetische)
gewrichts-, knie-, buik-, hele lichaam- en longbeelden uitgevoerd. Om een **
breed scala aan mogelijke toepassingen te verkrijgen, worden geen specifieke
diagnostische vragen gefilterd. Daarom zullen we patiënten opnemen waarvan men
zou verwachten dat mid-field MRI voldoende beeldkwaliteit zou bieden, maar ook
patiënten opnemen waarvan men verwacht dat slechte prestaties een realistische
schatting van de diagnostische waarde over een breed scala aan toepassingen
mogelijk maken. Na de scan zullen we een enquête uitvoeren bij de patiënten om
feedback te verzamelen over comfort en scanervaring. De diagnose op basis van
de verkregen beelden zal worden vergeleken met de standaard diagnostische
benadering om een **kwalitatieve haalbaarheidsbeoordeling uit te voeren. Voor
elke anatomische regio zullen 50 patiënten (totaal 400) worden gescand om een **
breed scala aan pathologie voor elk orgaan op te nemen om een **goed beeld te
krijgen van de prestaties van de nieuwe MRI-scanner.
De ontwikkeling van het MRI-protocol zal de gebruikelijke routekaart van
MR-fysicaonderzoek volgen, die bestaat uit een iteratief proces van
identificatie van nieuwe vereisten of artefacten in bestaande technieken,
optimalisatie van het MRI-protocol, sequentieontwikkeling, pilot-experimenten,
kwaliteitsbeoordelingsvergaderingen en uiteindelijk terug naar identificatie
van bronnen van artefacten. Voor elk van de studies (verbetering van de
beeldkwaliteit/verminderde scantijd per anatomische regio, multiparametrische
mapping, vetonderdrukking, akoestische ruisonderdrukking, lagere
hardwarevereisten, totaal 12) zullen maximaal 40 gezonde vrijwilligers worden
gescand (maximaal totaal aantal 480).

De gebruikte scanner is gebaseerd op een commercieel verkrijgbaar model (1,5T),
teruggebracht tot een lagere veldsterkte van 0,6T, waardoor projectielkrachten
met een factor 2,5 en vermogensafzetting met een factor 6,25 worden verminderd
[1]. Alle normale veiligheidscontroles worden uitgevoerd zoals voor 1,5T,
waardoor risico's worden geminimaliseerd. Uitgebreide tests en scans, zowel op
fantomen als in vivo, zijn uitgevoerd door Philips. LUMC-medewerkers hebben
deelgenomen aan uitgebreide scans op de 0,6 T-scanner in de Philips-fabriek,
inclusief scans van menselijke vrijwilligers en oudere proefpersonen. De
vragenlijst zal weinig tijd kosten.