Abstract
Purpose: To introduce a novel in-vivo three-dimensional multifrequency magnetic resonance
elastography (3D-MMRE) method for high-resolution mechanical characterization of the
liver and spleen.
Materials and Methods: Ten healthy volunteers were examined by abdominal single-shot 3D-MMRE using a novel
patient-activated trigger system with respiratory control. 10 contiguous slices with
2.5 mm cubic voxel resolution, 3 wave components, 8 time steps, and 2 averages were
acquired at 7 mechanical excitation frequencies from 30 to 60 Hz. The total imaging
time was approximately 15 min. For postprocessing, multifrequency dual elasto-visco
(MDEV) inversion was used to calculate high-resolution mechanical parameter maps of
the abdomen including the liver and spleen.
Results: Two parameters maps were generated from each image slice to capture the magnitude
and the phase angle of the complex shear modulus. Both parameters depicted the mechanical
structures of the abdomen with unprecedented high spatial resolution. Spatially averaged
group mean values of the liver and spleen are 1.27 ± 0.17 kPa and 2.01 ± 0.69 kPa,
indicating a significantly higher asymptomatic stiffness of the spleen compared to
the liver.
Conclusion: Patient-activated respiratory-gated 3D-MMRE combined with MDEV inversion provides
highly resolved mechanical maps of the liver and spleen that are superior to previous
elastograms measured by abdominal MRE.
Citation Format:
• Guo J, Hirsch S, Streitberger KJ et al. Patient-Activated Three-Dimensional Multifrequency
Magnetic Resonance Elastography for High-Resolution Mechanical Imaging of the Liver
and Spleen. Fortschr Röntgenstr 2014; 186: 260 – 266
Zusammenfassung
Ziel: Entwicklung und Demonstration einer neuen dreidimensionalen
Mehrfrequenz-Magnetresonanzelastografie-Mehode (3-D-MMRE) zur hochauflösenden mechanischen
in vivo Bildgebung der Leber und Milz.
Material und Methoden: Zehn gesunde Freiwillige wurden mittels abdominaler single-shot 3-D-MMRE unter Anwendung
eines neuartigen Patienten-aktivierten Atemtrigger-Systems untersucht. Zeitaufgelöste
Wellenfelder in zehn zusammenhängende Schichten mit 2,5 mm kubischer Pixel-Auflösung,
3 Wellenkomponenten, 8 Zeitschritten, 2 Mittelungen und 7 Frequenzen zwischen 30 und
60 Hz wurden innerhalb von 15 min aufgenommen und mittels Mehrfrequenz-dual-elasto-visco
(MDEV) Inversion analysiert.
Ergebnisse: Karten der zwei unabhängigen mechanischer Kenngrößen, Betrag und Phase des komplexen
Moduls, wurden in hoher räumlicher Auflösung erzielt. Details der mechanischen Struktur
der Leber und der Milz sind gut erkennbar. Die Leber erscheint mit gemittelten Elastizitätswerte
von 1,27 ± 0,17 kPa wesentlich weicher als die Milz, für die eine Elastizität von 2,01 ±
0,69 kPa gefunden wurde.
Schlussfolgerung: Patienten-aktivierte 3-D-MMRE kombiniert mit MDEV-Inversion stellt die erste Modalität
zur hochauflösenden mechanischen Bildgebung von Leber und Milz dar und verspricht
damit genauere MRE-Untersuchungen als bisherige Systeme.
Key words
magnetic resonance elastography - MR imaging - abdomen - spleen - liver