radiologyРадиология — практикаRadiology - Practice2713-0118Центральный научно-исследовательский институт лучевой диагностики10.52560/2713-0118-2021-5-39-53radiology-177Research ArticleОРИГИНАЛЬНЫЕ СТАТЬИORIGINAL RESEARCHПриоритет проведения исследования печени на свободном дыхании на 3,0 Тл магнитно-резонансном томографе у детей с тяжелой перегрузкой железомSecondary Iron Overload in Pediatric Hematology: the Priority of Free-Breathing Liver Study at 3.0 T Magnetic Resonance Scanner in Children with Severe Iron Overloadhttps://orcid.org/0000-0002-0014-9345МанжурцеваЭ. Э.ManzhurtsevаE. E.

Манжурцева Эвелина Эдуардовна, младший научный сотрудник, врач-рентгенолог рентгенологического отделения

117997, г. Москва, ул. Саморы Машела, 1

Тел.: +7 (916) 113-39-45

Manzhurtseva Evelina Eduardovna, junior researcher, Radiologist, Radiology department

1, Samory Mashela, 117997, Moscow, Russia

Phone number: +7 (916) 113-39-45

evelina.manzhurceva@fccho-moscow.ruhttps://orcid.org/0000-0001-7317-7104ТерещенкоГ. В.TereshchenkoG. V.

Терещенко Галина Викторовна, кандидат медицинских наук, заведующая рентгенологическим отделением

117997, г. Москва, ул. Саморы Машела, 1

Тел.: +7 (495) 287-65-70 (доб. 1220)

Tereshchenko Galina Viktorovna, PhD. Med., Head of the Radiology Department

1, Samory Mashela, 117997, Moscow, Russia

Phone number: +7 (495) 287-65-70 (add. 1220)

galina.tereshenko@fccho-moscow.ruhttps://orcid.org/0000-0002-5662-896XКуприяновД. А.KupriyanovD. A.

Куприянов Дмитрий Алексеевич, кандидат физико-математических наук,научный сотрудник; старший специалист по поддержке научных исследований

117997, г. Москва, ул. Саморы Машела, 1

123022, г. Москва, ул. Сергея Макеева, 13, 4-й этаж; БЦ «Марр Плаза»

Тел.: +7 (495) 287-65-70 (доб. 4508)

 

Kupriyanov Dmitry Alekseevich, PhD, Researcher; Senior Research Support Specialist

1, Samory Mashela, 117997, Moscow, Russia

13, Sergei Makeev, 123022, Moscow, Russia

Phone number: +7 (495) 287-65-70 (add. 4508)

dmitry.kupriyanov@philips.comhttps://orcid.org/0000-0002-2322-5734НовичковаГ. А.NovichkovaG. A.

Новичкова Галина Анатольевна, доктор медицинских наук, профессор, генеральный директор

117997, г. Москва, ул. Саморы Машела, 1

Тел.: +7 (495) 287-65-70 (доб. 6106)

Novichkova Galina Anatolyevna, М. D. Med., Professor, General Director

1, Samory Mashela, 117997, Moscow, Russia

Phone number: +7 (495) 287-65-70 (add. 6106)

galina.novichkova@fccho-moscow.ruФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр детской гематологии, онкологии и иммунологии имени Дмитрия Рогачева» Минздрава РоссииРоссияDmitry Rogachev National Medical Research Center Of Pediatric Hematology, Oncology and ImmunologyRussian FederationФГБУ «Национальный медицинский исследовательский центр детской гематологии, онкологии и иммунологии имени Дмитрия Рогачева» Минздрава России; Philips «Здравоохранение»РоссияDmitry Rogachev National Medical Research Center Of Pediatric Hematology, Oncology and Immunology; Philips HealthcareRussian Federation202129082021053953Copyright © Манжурцева Э.Э., Терещенко Г.В., Куприянов Д.А., Новичкова Г.А., 20212021Манжурцева Э.Э., Терещенко Г.В., Куприянов Д.А., Новичкова Г.А.Manzhurtsevа E.E., Tereshchenko G.V., Kupriyanov D.A., Novichkova G.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.radp.ru/jour/article/view/177

Целью исследования являлось сравнение информативности и особенностей сканирования импульсных последовательностей 3Тл-mGRE на задержке дыхания и 3Тл-uTE на свободном дыхании в определении содержания железа в печени у детей с различными степенями перегрузки железом. 108 пациентам в возрасте от 3 до 17 лет с вторичной перегрузкой железом на фоне регулярных гемотрансфузий было проведено МРТ-исследование на 3Тл МР-томографе с использованием специализированных последовательностей для получения релаксометрических карт, на основании которых определялось содержание железа в печени: 3Тл-mGRE и 3Тл-uTE. Была выполнена оценка качества изображений, полученных при помощи последовательностей 3ТлmGRE и 3Тл-uTE путем определения соотношения сигнал-шум (SNR). Было получено, что SNR 3Тл-uTE был выше в 8 раз, чем SNR 3Тл-mGRE. Помимо этого было выявлено, что для пациентов с перегрузкой железом менее 25 мг/г последовательности 3Тл-mGRE и 3Тл-uTE показали одинаковую эффективность в определении железа в печени (r = 0,99, p = 0,54). Концентрацию железа в печени у пациентов с крайне тяжелой перегрузкой железом удалось посчитать только по релаксометрическим картам 3Тл-uTE вследствие высокой ошибки апроксимации результатов при получении карт 3Тл-mGRE. Полученные данные демонстрируют возможность использования последовательности 3Тл-mGRE для определения концентрации железа в печени ниже 25 мг/г. Однако при крайне тяжелой перегрузке железом целесообразнее использовать последовательность 3Тл-uTE.

The aim of the study was to compare the effectiveness and scanning features of iron detection in the liver based on 3T MR scanner data using a breath holding and free breathing sequences in children with iron overload. 108 patients aged of 3 to 17 years with secondary iron overload associated with the regular blood transfusions underwent an MRI study on a 3.0 T MR scanner using specialized sequences for obtaining relaxometric maps: 3T-mGRE and 3T-uTE. The quality of the images received by the 3T-mGRE and 3T-uTE sequences was assessed by determining the signal-to-noise ratio (SNR). The SNR of 3T-uTE was found to be 8 times higher than the SNR of 3T-mGRE. In addition, it was found that for patients with an iron overload less than 25 mg/g the 3T-mGRE and 3T-uTE sequences showed the same efficacy in iron detection in the liver (r = 0.99, p = 0.54). The concentration of iron in the liver in patients with extremely severe iron overload could be calculated only using 3T-uTE relaxometric maps due to the high approximation error of the results obtaining by 3T-mGRE maps. These data demonstrate the possibility of using the 3T-mGRE sequence to determine the concentration of iron in the liver below 25 mg/g. However, with extremely severe iron overload, it is better to use the 3T-uTE sequence.

магнитно-резонансная томографияперегрузка железомТ2*-картированиемагнитно-резонансная релаксометрияколичественная оценкаMagnetic Resonance ImagingIron OverloadT2*-MappingMagnetic Resonance RelaxometryQuantitative AssessmentReferencesНазарова Э. Э., Куприянов, Д. А., Новичкова, Г. А., Терещенко, Г. В. Неинвазивная диагностика перегрузки железом методом магнитно-резонанснойNazarova E. E., Kupriyanov D. A., Novichkova G. A., Tereshchenko G. V. Noninvasive assessment of iron overload by magnetic resonance imaging. Pediatric Hematology/Oncology and Immunopathology. 2020 V. 19 No. 3. P. 158–163 (in Russian).гематологии/онкологии и иммунопатологии в педиатрии. 2020 Т. 19 №. 3 С. 158-163.Nazarova E. E., Tereshchenko G. V., Abakumov M. A., Smantser V. A., Kupriyanov D. A., Smetanina, N. S. MRI T2*-mapping for liver iron assessment in pediatric patients with secondary iron overload. Pediatric Hematology/Oncology and Immunopathology. 2017 V. 16 No. 3. P. 23–27 (in Russian).Назарова Э. Э., Терещенко Г. В., Абакумов М. А., Сманцер В. А., Куприянов Д. А., Сметанина, Н. С. Методика проведения Т2*- картирования печени у пациентов с вторичной перегрузкой железом // Вопросы гематологии/онкологии и иммунопатологии в педиатрии. 2017 Т. 16 №. 3 С. 23-27.Ahmad R., Hu H. H., Krishnamurthy R., & Krishnamurthy R. Reducing sedation for pediatric body MRI using accelerated and abbreviated imaging protocols. Pediatric radiology, 2018. V. 48. No. 1. P. 37–49.Ahmad R., Hu H. H., Krishnamurthy R., & Krishnamurthy R. Reducing sedation for pediatric body MRI using accelerated and abbreviated imaging protocols. // Pediatric radiology, 2018. V. 48. № 1: P. 37-49.Alam M. H., Auger D., McGill L. A., Smith G. C., He T., Izgi C. & Pennell D. J. Comparison of 3 T and 1.5 T for T2* magnetic resonance of tissue iron. J. of Cardiovascular Magnetic Resonance. 2016. V. 18. No. 1. P. 40.Alam M. H., Auger D., McGill L. A., Smith G. C., He T., Izgi C. & Pennell D. J. Comparison of 3 T and 1.5 T for T2* magnetic resonance of tissue iron. // Journal of Cardiovascular Magnetic Resonance, 2016. V. 18 №1: P. 40.Brissot P. Optimizing the diagnosis and the treatment of iron overload diseases. Expert review of gastroenterology & hepatology, 2016. V. 10. № 3: P. 359–370.Brissot P. Optimizing the diagnosis and the treatment of iron overload diseases. // Expert review of gastroenterology & hepatology, 2016. V. 10 №3: P. 359-370.Doyle E. K., Toy K., Valdez B., Chia J. M., Coates T., Wood J. C. Ultra×short echo time images quantify high liver iron. Magnetic resonance in medicine, 2018. V. 79. No. 3. P. 1579–1585.Doyle E. K., Toy K., Valdez B., Chia J. M., Coates T., & Wood J. C. Ultra‐short echo time images quantify high liver iron. // Magnetic resonance in medicine, 2018. V. 79 №3: P. 1579-1585.Hernando D. et al. Quantification of liver iron with MRI: state of the art and remaining challenges. Journal of Magnetic Resonance Imaging, 2014. V. 40. No. 5. P. 1003–1021.Hernando, D., et al., Quantification of liver iron with MRI: state of the art and remaining challenges. // Journal of Magnetic Resonance Imaging, 2014. V. 40 №5: P. 1003-1021.Jaimes C., Kirsch J. E. and Gee M. S. Fast, free-breathing and motion-minimized techniques for pediatric body magnetic resonance imaging. Pediatric radiology, 2018. V. 48. No. 9. P. 1197–1208.Jaimes C., Kirsch J.E. and Gee M.S. Fast, free-breathing and motion-minimized techniques for pediatric body magnetic resonance imaging. // Pediatric radiology, 2018. V. 48 №9: P. 1197-1208.Krafft A. J., Loeffler R. B., Song R., TipirneniıSajja A., McCarville M. B., Robson, M. D. & Hillenbrand C. M. Quantitative ultrashort echo time imaging for assessment of massive iron overload at 1.5 and 3 Tesla. Magnetic resonance in medicine, 2017. V. 78. No. 5. P. 1839–1851.Krafft A. J., Loeffler R. B., Song R., Tipirneni‐Sajja A., McCarville M. B., Robson, M. D. & Hillenbrand C. M. Quantitative ultrashort echo time imaging for assessment of massive iron overload at 1.5 and 3 Tesla. // Magnetic resonance in medicine, 2017. V. 78 №5: P. 1839-1851.Labranche R., Gilbert G., Cerny M., Vu K. N., Souliıres D., Oliviı D & Tang A. Liver Iron Quantification with MR Imaging: A Primer for Radiologists. RadioGraphics. 2018. V. 38. No. 2. P. 392–412.Labranche R., Gilbert G., Cerny M., Vu K. N., Soulières D., Olivié D & Tang A. Liver Iron Quantification with MR Imaging: A Primer for Radiologists. // RadioGraphics, 2018. V. 38 №2: P. 392-412.Nazarova E. E., Tereshchenko G. V., Kupriyanov D. A., Smetanina N. S. & Novichkova G. A. Free-breathing T2* mapping for MR myocardial iron assessment at 3 T. Eur. radiology experimental. 2020. V. 4: P. 1–9.Nazarova E. E., Tereshchenko G. V., Kupriyanov D. A., Smetanina N. S., & Novichkova G. A. Free-breathing T2* mapping for MR myocardial iron assessment at 3 T // European radiology experimental. 2020. V.4: P. 1-9.Origa R. ×Thalassemia. Genetics in Medicine, 2017. 19 (6). P. 609.Origa, R. β-Thalassemia. // Genetics in Medicine, 2017. 19(6): p. 609.Porter J. B. and Garbowski M. The pathophysiology of transfusional iron overload. Hematology/oncology clinics. 2014. V. 28. No. 4. P. 683–701.Porter, J.B. and Garbowski M. The pathophysiology of transfusional iron overload. // Hematology/oncology clinics. 2014. V. 28. №. 4. P. 683-701.Tipirneni-Sajja A., Krafft A. J., McCarville M. B., Loeffler R. B., Song R., Hankins J. S., Hillenbrand C. M. Radial ultrashort TE imaging removes the need for breathholding in hepatic iron overload quantification by R2* MRI. American Journal of Roentgenology. 2017. V. 209. No. 1. P. 187–194.Tipirneni-Sajja A., Krafft A. J., McCarville M. B., Loeffler R. B., Song R., Hankins J. S., & Hillenbrand C. M. Radial ultrashort TE imaging removes the need for breath-holding in hepatic iron overload quantification by R2* MRI. // American Journal of Roentgenology, 2017. V. 209 №1: P. 187-194.Tipirneni-Sajja A., Krafft A. J., McCarville M. B., Loeffler R. B., Song R., Hankins J. S., & Hillenbrand C. M. Radial ultrashort TE imaging removes the need for breath-holding in hepatic iron overload quantification by R2* MRI. // American Journal of Roentgenology, 2017. V. 209 №1: P. 187-194.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.