Ein dreidimensionales digitales Modell zur Frühdiagnose von Leberfibrose auf Basis der Magnetresonanz-Elastographie

Zusammenfassung

Das Ziel dieser Studie war es, ein neuartiges dreidimensionales digitales Modell für die Frühdiagnose von Leberfibrose zu entwickeln, das die Steifigkeit jedes Voxels in der Leber des Patienten einbezieht und somit zur Berechnung des Verteilungsverhältnisses der Leber des Patienten in verschiedenen Fibrosestadien verwendet werden kann.

Zusammenfassung

Leberfibrose ist ein Frühstadium der Leberzirrhose, und es gibt keine besseren nicht-invasiven und bequemen Methoden zur Erkennung und Bewertung der Krankheit. Trotz der guten Fortschritte, die mit der Lebersteifigkeitskarte (LSM) auf der Grundlage der Magnetresonanz-Elastographie (MRE) erzielt wurden, gibt es immer noch einige Einschränkungen, die überwunden werden müssen, darunter die manuelle Fokusbestimmung, die manuelle Auswahl von Regions of Interest (ROIs) und diskontinuierliche LSM-Daten ohne strukturelle Informationen, die es unmöglich machen, die Leber als Ganzes zu bewerten. In dieser Studie schlagen wir ein neuartiges dreidimensionales (3D) digitales Modell für die Frühdiagnose von Leberfibrose auf Basis von MRE vor.

MRE ist ein nicht-invasives Bildgebungsverfahren, bei dem die Magnetresonanztomographie (MRT) eingesetzt wird, um die Lebersteifigkeit an der Scanstelle durch Mensch-Computer-Interaktion zu messen. Studien haben eine signifikante positive Korrelation zwischen dem durch MRE erhaltenen LSM und dem Grad der Leberfibrose gezeigt. Für klinische Zwecke ist jedoch eine umfassende und präzise Quantifizierung des Grades der Leberfibrose notwendig. Um dieses Problem anzugehen, wurde in dieser Studie das Konzept der Lebersteifigkeitsverteilung (LSD) vorgeschlagen, das sich auf das 3D-Steifigkeitsvolumen jedes Lebervoxels bezieht, das durch den Abgleich von 3D-Lebergewebebildern und MRE-Indikatoren erhalten wird. Dies bietet ein effektiveres klinisches Instrument für die Diagnose und Behandlung von Leberfibrose.

Einleitung

Leberfibrose bezieht sich auf die Bildung von übermäßigem Narbengewebe in der Leber, in der Regel als Folge einer Leberschädigung oder -erkrankung 1,2,3,4. Sie tritt häufig als Folge einer chronischen Leberschädigung auf und wird häufig mit Lebererkrankungen wie chronischer Virushepatitis, nichtalkoholischer Fettlebererkrankung und alkoholischer Lebererkrankung in Verbindung gebracht. Unbehandelt kann sich die Leberfibrose zu einer Leberzirrhose entwickeln, einer potenziell lebensbedrohlichen Erkrankung, die mit erheblicher Morbidität und Mo....

Protokoll

In dieser Studie wurde die digitale 3D-LSD-Modellierung verwendet, um die Leber eines typischen Patienten mit klinisch bestätigter Leberfibrose zu rekonstruieren. Der Patient wurde aus einer bekannten Einrichtung zur Behandlung von Lebererkrankungen, "You An Hospital" in Peking, China, rekrutiert und unterzog sich nach Erteilung seines Einverständnisses einer routinemäßigen Magnetresonanztomographie (MRT) des Oberbauchs und einer MRE-Bildgebung. Der Patient wurde als Fallstudie für diese Forschungsmethode ausgewählt, da das Leberfibrose-Staging durch pathologische Untersuchungen bestätigt wurde und keine offensichtlichen klinischen Symptome vorlagen, was die Anwendbar....

Diskussion

In der klinischen Praxis ist es schwierig, den Zustand von Patienten mit Leberfibrose im Frühstadium genau zu quantifizieren und zu verfolgen. Der in Abbildung 9 dargestellte Vergleich spiegelt den Grad der Leberfibrose beim Patienten im Vergleich zu einer gesunden Leber vollständig wider. Natürlich kann diese Zahl auch ein Vergleich zwischen zwei verschiedenen Zeiträumen für den Patienten sein, die zur Bewertung der Wirksamkeit der Behandlung verwendet werden. Diese präzise Quantifizi.......

Materialien

Name	Company	Catalog Number	Comments
MATLAB	MathWorks	2022B	Computing and visualization
Mimics	Materialise	Mimics Research V20	Model format transformation
Tools for 3D_LSD	Intelligent Entropy	HepaticFibrosis V1.0	Beijing Intelligent Entropy Science & Technology Co Ltd. Modeling for CT/MRI fusion