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Bibliographic Metadata

Title
In vivo T2 mapping and dGEMRIC at 3.0 Tesla : monitoring of cartilage repair in the knee / Stephan Ernst Rudolf Domayer
Additional Titles
In vivo T2 mapping and dGEMRIC at 3.0 Tesla: Monitoring of cartilage repair in the Knee
AuthorDomayer, Stephan Ernst Rudolf
CensorTrattnig, Siegfried
Published2011
DescriptionGetr. Zählg. : Ill., graph. Darst.
Institutional NoteWien, Med. Univ., Diss., 2011
Annotation
Abweichender Titel laut Übersetzung der Verfasserin/des Verfassers
Zsfassung in dt. Sprache
LanguageEnglish
Bibl. ReferenceOeBB
Document typeDissertation (PhD)
Keywords (DE)Hochfeld MRT / Mikrofrakturierung / autologe Knorpelzelltransplantation / T2 mapping / dGEMRIC / 3.0 Tesla
Keywords (EN)high-field MRI / Mikrofracture / autologous cartilage transplantation / T2 mapping / dGEMRIC / 3.0 Tesla
URNurn:nbn:at:at-ubmuw:1-3161 Persistent Identifier (URN)
Restriction-Information
 The work is publicly available
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In vivo T2 mapping and dGEMRIC at 3.0 Tesla [6.41 mb]
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Classification
Abstract (German)

1.2.1 Hintergrund Derzeit ist eine Reihe chirurgischer Optionen zur Behandlung von Knorpeldefekten verfügbar; die Datenlage über die Effizenz bleibt jedoch unzufriedenstellend. Neu entwickelte MR Techniken ermöglichen die direkte Visualisierung der molekularen Ultrastruktur von Gelenksknorpel.

Damit könnte Knorpelreparaturgewebe objektiv und non-invasiv evaluiert werden und die geeigneten MR Techniken als Evaluationsinstrument in der klinischen Knorpelforschung dienen.

1.2.2 Material und Methoden Nach Validierung einer neuen T1-mapping Sequenz für delayed Gadolinium Enhanced MRI of Cartilage (dGEMRIC) in Phantomstudien wurden T2 mapping und dGEMRIC erstmals bei 3.0 Tesla für mehrere Pilotstudien am Patienten nach verschiedenen knorpelchirurgischen Verfahren im Knie verwendet.

Klinische Scores sowie klinische Parameter wurden im Rahmen der MR Untersuchungen mit der Zielsetzung erfasst neben der Validierung der Sequenzen eine Abschätzung der Effektgrößen für die klinische Forschung zu gewinnen.

1.2.3 Ergebnisse Sowohl dGEMRIC als auch T2-mapping konnten zwischen Nativknorpel und Reparaturgewebe sowie zwischen Reparaturgewebe nach diversen chirurgischen Verfahren differenzieren. T1 und T2 sind einer hohen individuellen Schwankung unterworfen und müssen unter Berücksichtigung des Nativknorpel fallspezifisch interpretiert werden. Relative T2 Werte korrelieren mit dem klinischen Ergebnis, relative T1 Werte hingegen nicht.

1.2.4 Diskussion T2-mapping sowie dGEMRIC können objektiv, reproduzierbar und vor allem non-invasiv die Ultrastruktur von Knorpelreparaturgewebe erfassen.

Verschiedene chirurgische Techniken können gegeneinander differenziert werden. Unter Berücksichtigung einer Reihe von möglichen Fehlerquellen können mittels MR-mapping zusätzliche Effektgrößen zur Bewertung von knorpelchirurgischen Verfahren herangezogen werden. Die im Rahmen dieser Dissertation gewonnenen Daten zeigen, dass die Technologie das Potential zur Verbesserung der Effizienz klinischer Studien hat.

Abstract (English)

1.1.1 Background A variety of surgical options to treat cartilage defects are currently available, however data on the efficacy remain sparse. Recent progress in MRI technology has yielded techniques designed to directly visualize the molecular ultrastructure of cartilage. Such technology could be used to assess cartilage repair tissue and provide a new evaluation tool for clinical cartilage repair research.

1.1.2 Material and Methods After the successful validation of a new T1 mapping sequence for delayed Gadolinium Enhanced MRI of Cartilage (dGEMRIC) in phantoms, T2-mapping and dGEMRIC were used at 3.0 Tesla (3T) to perform several pilot studies in patients after various cartilage repair surgery techniques of the knee for the first time. Clinical scores and parameters were assessed at the time of MR exams in order to estimate effect sizes in clinical research aside the validation of the sequences.

1.1.3 Results Both dGEMRIC and T2-mapping could differentiate between native cartilage and repair tissue as well as between repair tissue after a variety of cartilage surgery techniques. However, T1 and T2 are subject to a highly individual variability, which indicates that native cartilage and repair tissue within the joint must be compared in order to attain coherent data.

Relative T2 correlates with clinical outcome, whereas T1 does not, in the course of cross sectional studies. 1.1.4 Discussion Both T2 mapping and dGEMRIC are objective, reproducible and above all non-invasive techniques to assess cartilage repair tissue ultrastructure that can be used to differentiate between multiple surgical techniques.

Despite a number of possible error sources, MR mapping can provide an additional effect size for the evaluation of cartilage repair surgery efficacy. Preliminary data assessed in the course of this thesis indicate that quantitative MRI parameters can improve the efficacy of clinical research.

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