ایک واحد MRI اسکین سانس کی حرکت کو منظم کر سکتا ہے۔

سانس کی حرکت چھاتی اور پیٹ میں تابکاری تھراپی کی افادیت اور حفاظت کو متاثر کر سکتی ہے۔ ایم آر آئی گائیڈڈ لینک کا استعمال کرتے ہوئے علاج کے لیے، مفت سانس لینے والا 4D-MRI موشن مینجمنٹ کے لیے 4D-CT کا ایک امید افزا متبادل ہے، جو بغیر آئنائزنگ ریڈی ایشن کے بہترین نرم ٹشو کنٹراسٹ فراہم کرتا ہے۔ عام بافتوں سے ہونے والے گھاووں کو بیان کرنے کے لیے موشن نوادرات سے پاک اعلیٰ معیار کی MR تصاویر کی ضرورت ہے۔ فی الحال، تاہم، MR پر مبنی نقطہ نظر کو کافی اسکین اوقات کے ساتھ متعدد اسکینوں کی ضرورت ہوتی ہے۔

ان ضروریات کو پورا کرنے کے لیے، سیہاؤ چن, ہونگیو این اور سینٹ لوئس میں واشنگٹن یونیورسٹی کے ساتھی حرکت کا پتہ لگانے، حرکت سے حل شدہ 4D-MRI اور تحریک سے مربوط 3D-MRI تعمیر نو کے لیے واحد MRI سکین استعمال کرنے کا طریقہ تیار کر رہے ہیں۔ گزشتہ ہفتے کی AAPM سالانہ میٹنگ میں خطاب کرتے ہوئے، چن نے ظاہر کیا کہ یہ ایک منٹ سے بھی کم وقت کے حصول کے ساتھ ممکن ہے، گہری سیکھنے پر مبنی تصویر کی تعمیر نو کے ساتھ خود نیویگیٹڈ MR طریقہ استعمال کر کے۔

تین مراحل کی تکنیک کا آغاز سیلف نیویگیٹڈ ریسیریٹری موشن ڈیٹیکشن سیکوئنس سے ہوتا ہے جسے CAPTURE کہا جاتا ہے، جو اسٹیک آف اسٹارز ایم آر آئی سیکوینس کی ایک قسم ہے۔ محققین نے 0.35 T پر کیپچر کو نافذ کیا۔ ویو رے ایم آر آئی کی رہنمائی لینک اور ایک سانس کی حرکت پریت اور 12 صحت مند رضاکاروں کی امیجنگ کرکے ان کی تجویز کردہ تکنیک کا جائزہ لیا۔ انہوں نے 2000-5 منٹ کے حصول کے وقت کے ساتھ، 7 ریڈیل سپوکس کا استعمال کرتے ہوئے باقاعدہ MRI اسکین کئے۔ انہوں نے مکمل اسکین (2000 ریڈیل سپوکس) کے ساتھ ساتھ پہلے 10% ڈیٹا کا بھی جائزہ لیا، جس میں صرف 30-40 سیکنڈ لگے۔

چن نے کچھ مثالیں کیپچر سے دریافت شدہ سانس کے منحنی خطوط کا اشتراک کیا، جس نے مضامین کے درمیان اور انفرادی اسکین کے دوران سانس کے مختلف نمونوں کے باوجود کیپچر کی سانس کی حرکت کا پتہ لگانے کی صلاحیت کو ظاہر کیا۔ متعلقہ فریکوئنسی سپیکٹرا نے واضح طور پر انفرادی تعدد اجزاء کی نشاندہی کی۔

اس کے بعد، ٹیم نے تین تعمیر نو کی تکنیکوں کے ذریعے 4D-MRIs بنانے کے لیے ناپے ہوئے سانس کے سگنلز کا استعمال کیا: ملٹی کوائل نان یونیفارم انورس فاسٹ فوئیر ٹرانسفارم (MCNUFFT)؛ کمپریسڈ سینسنگ؛ اور گہری سیکھنے پر مبنی Phase2Phase (P2P) تعمیر نو۔

موشن فینٹم اسٹڈی میں، ٹیم نے 4 منٹ یا 5 سیکنڈ ڈیٹا کا استعمال کرتے ہوئے 30D-MR امیجز کو دوبارہ بنایا۔ کیپچر موشن کا پتہ لگانے نے پریت میں سرایت شدہ دائروں کی مرئیت کو زمینی سچائی کی تصاویر میں نظر آنے والی سطح تک بہتر بنا دیا۔ مختصر MRI اسکین میں، P2P کی تعمیر نو نے تصویر کی نفاست کو بحال کیا اور غیر درست شدہ بیس لائن کے مقابلے میں کم نمونے لینے والے نوادرات کو کم کیا۔

مریض کے اسکینوں کے لیے، محققین نے مختصر اسکین (200 سیکنڈ) کی تعمیر نو کے لیے پہلے 30 ترجمانوں کا استعمال کیا، یہ مشاہدہ کرتے ہوئے کہ P2P نے 4D-MRI تعمیر نو کے دیگر دو طریقوں سے واضح طور پر بہتر کارکردگی کا مظاہرہ کیا۔ اس کے بعد انہوں نے موشن ویکٹر فیلڈز کو حاصل کرنے کے لیے 4 سیکنڈ اور 30 منٹ دونوں اسکینوں سے بنائے گئے 5D-MRIs کا استعمال کیا۔ چن نے نوٹ کیا کہ دونوں کے درمیان فرق "مجموعی حرکت کی حد کے مقابلے میں اعتدال پسند" تھا۔

آخری مرحلے میں، ان موشن ویکٹر فیلڈز کو موشن انٹیگریٹڈ ری کنسٹرکشن (MOTIF) ماڈل کا استعمال کرتے ہوئے 3D-MRIs کی تعمیر نو کے لیے استعمال کیا جاتا ہے۔ فینٹم کی 3D-MR تصاویر نے یہ ظاہر کیا کہ MOTIF نے حرکت کے آثار کو کم کیا اور تصویر کے معیار کو بہتر بنایا۔ مریض کے مطالعے میں، MOTIF کے ذریعے دوبارہ تعمیر کی گئی مختصر اسکین امیجز (200 سپوکس) میں بہتر سگنل ٹو شور کا تناسب اور غیر درست شدہ بیس لائن کے مقابلے میں کم موشن نوادرات تھے، اور باقاعدہ اسکین امیجز (2000) کے مقابلے میں "معمولی امیج کوالٹی" کا مظاہرہ کیا۔ ترجمان) MOTIF کے ذریعہ تعمیر نو۔

ٹیم نے 12 مضامین کا نابینا ریڈیالوجیکل جائزہ بھی لیا۔ MOTIF کی طرف سے مکمل ڈیٹا سیٹ کا استعمال کرتے ہوئے دوبارہ تعمیر کی گئی تصاویر نے 8/10 پوائنٹس سے زیادہ اسکور کیے جب نفاست، کنٹراسٹ اور نوادرات کی کمی کے لیے درجہ بندی کی گئی۔ "مختصر اسکینز کے لیے، P2P کے ساتھ MOTIF کو 5/10 کا نسبتاً تسلی بخش جائزہ اسکور ملا، جب کہ کسی بھی تحریک کی اصلاح کا اسکور 3/10 سے کم نہیں ہوا،" چن نے کہا۔

چن نے یہ نتیجہ اخذ کیا کہ ایک تیز سنگل MRI اسکین، جو کیپچر، P2P اور MOTIF کے ساتھ استعمال کیا جاتا ہے، گھاووں کی حرکت کی حد کے تعین کے لیے اعلیٰ معیار کی 4D-MR تصاویر اور کم فیلڈ MRI-گائیڈڈ linac پر گھاووں کی وضاحت کے لیے 3D-MR امیجز بنا سکتا ہے۔