Un modello digitale tridimensionale per la diagnosi precoce della fibrosi epatica basato sull'elastografia a risonanza magnetica

Riepilogo

L'obiettivo di questo studio è stato quello di sviluppare un nuovo modello digitale tridimensionale per la diagnosi precoce della fibrosi epatica, che includa la rigidità di ciascun voxel nel fegato del paziente e possa quindi essere utilizzato per calcolare il rapporto di distribuzione del fegato del paziente in diversi stadi di fibrosi.

Abstract

La fibrosi epatica è uno stadio precoce della cirrosi epatica e non esistono metodi migliori non invasivi e convenienti per il rilevamento e la valutazione della malattia. Nonostante i buoni progressi compiuti con la mappa della rigidità epatica (LSM) basata sull'elastografia a risonanza magnetica (MRE), ci sono ancora alcune limitazioni che devono essere superate, tra cui la determinazione manuale della messa a fuoco, la selezione manuale delle regioni di interesse (ROI) e i dati LSM discontinui senza informazioni strutturali, il che rende impossibile valutare il fegato nel suo complesso. In questo studio, proponiamo un nuovo modello digitale tridimensionale (3D) per la diagnosi precoce della fibrosi epatica basato sulla risonanza magnetica.

La MRE è una tecnica di imaging non invasiva che impiega la risonanza magnetica (MRI) per misurare la rigidità del fegato nel sito di scansione attraverso l'interazione uomo-computer. Gli studi hanno indicato una significativa correlazione positiva tra la LSM ottenuta attraverso la MRE e il grado di fibrosi epatica. Tuttavia, ai fini clinici, è necessaria una quantificazione completa e precisa del grado di fibrosi epatica. Per affrontare questo problema, in questo studio è stato proposto il concetto di distribuzione della rigidità epatica (LSD), che si riferisce al volume di rigidità 3D di ciascun voxel epatico ottenuto dall'allineamento di immagini 3D del tessuto epatico e indicatori MRE. Ciò fornisce uno strumento clinico più efficace per la diagnosi e il trattamento della fibrosi epatica.

Introduzione

La fibrosi epatica si riferisce alla formazione di tessuto cicatriziale eccessivo nel fegato, di solito a causa di danni o malattie epatiche 1,2,3,4. Si verifica frequentemente come conseguenza di un danno epatico cronico ed è comunemente associato a malattie del fegato, come l'epatite virale cronica, la steatosi epatica non alcolica e la malattia epatica alcolica. Se non trattata, la fibrosi epatica può progredire verso la cirrosi, una condizione potenzialmente pericolosa per la vita associata a morbilità e mortalità significative.

Protocollo

Questo studio ha utilizzato la modellazione digitale 3D dell'LSD per ricostruire il fegato di un paziente tipico con fibrosi epatica clinicamente confermata. Il paziente è stato reclutato da un noto istituto per il trattamento delle malattie del fegato, "You An Hospital" a Pechino, in Cina, e sottoposto a risonanza magnetica addominale superiore (MRI) di routine e imaging MRE dopo aver fornito il consenso. Il paziente è stato scelto come caso di studio per questo metodo di ricerca a causa della conferma della stadiazione della fibrosi epatica attraverso l'esame patologico e l'assenza di sintomi clinici evidenti, che sottolinea l'applicabilità e il valore clinico di qu....

Discussione

Nella pratica clinica, è difficile quantificare e monitorare con precisione le condizioni dei pazienti affetti da fibrosi epatica in fase iniziale. Il confronto mostrato in Figura 9 riflette pienamente il grado di fibrosi epatica nel paziente rispetto ad un fegato sano; Naturalmente, questo dato può anche essere un confronto tra due periodi diversi per il paziente, utilizzato per la valutazione dell'efficacia del trattamento. Questo preciso metodo di quantificazione è il passaggio critico.......

Materiali

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