磁気共鳴エラストグラフィに基づく肝線維症の早期診断のための3次元ディジタルモデル

要約

この研究の目的は、肝線維症の早期診断のための新しい3次元デジタルモデルを開発することでした、 患者の肝臓の各ボクセルの硬さを含むため、さまざまな線維症段階での患者の肝臓の分布比を計算するために使用できます。

要約

肝線維症は肝硬変の初期段階であり、この疾患の検出と評価にこれ以上の非侵襲的で便利な方法はありません。磁気共鳴エラストグラフィ(MRE)に基づく肝硬さマップ(LSM)は順調に進んでいますが、手作業による焦点決定、関心領域(ROI)の手動選択、構造情報のない不連続なLSMデータなど、克服すべき限界がまだいくつかあり、肝臓全体を評価することはできません。本研究では、MREに基づく肝線維症の早期診断のための新しい3次元(3D)デジタルモデルを提案する。

MREは、磁気共鳴画像法(MRI)を使用して、人間とコンピューターの相互作用を通じてスキャン部位の肝臓の硬さを測定する非侵襲的イメージング技術です。研究は、MREによって得られたLSMと肝線維症の程度との間に有意な正の相関関係があることを示しました。しかし、臨床目的のためには、肝線維症の程度を包括的かつ正確に定量化することが必要である。これに対処するために、本研究では、3D肝組織画像とMREインジケーターのアライメントによって得られる各肝ボクセルの3D硬さ体積を指す肝硬さ分布(LSD)の概念が提案されました。これは、肝線維症の診断と治療のためのより効果的な臨床ツールを提供します。

概要

肝線維症とは、通常、肝障害または疾患の結果として、肝臓に過剰な瘢痕組織が形成されることを指します1,2,3,4。慢性肝障害の結果として頻繁に発生し、慢性ウイルス性肝炎、非アルコール性脂肪性肝疾患、アルコール性肝疾患などの肝疾患と一般的に関連しています。治療せずに放置すると、肝線維症は肝硬変に進行する可能性があり、重大な罹患率と死亡率に関連する生命を脅かす可能性のある状態です。

この分野では、肝線維症の病因の根底にある細胞および分子メカニズムを解明し、患者の転帰を改善するための新しい診断および治療戦略を開発することを目的として、活発な研究が行われています。もう一つの目的は、肝線維症期の非侵襲的検出であり、これは疾患の診断、治療法の選択、予後評価に直結する重要な側面である。肝線維症の正確な診断とモニタリングの重要性にもかかわらず、肝生検などの従来の診断方法は侵襲的であり、重大なリスクを伴います。対照的に、磁気共鳴エラストグラフィ^5,6(MRE)は、肝硬直を定量化することにより、肝線維症の診断とモニタリングの可能....

プロトコル

この研究では、3DデジタルLSDモデリングを利用して、臨床的に肝線維症が確認された典型的な患者の肝臓を再建しました。患者は、中国・北京の有名な肝疾患治療機関「You An Hospital」から募集され、同意を得た上で定期的な上腹部磁気共鳴画像法(MRI)とMRE画像検査を受けました。病理学的検査により肝線維症の病期分類が確認され、明らかな臨床症状がないことから、本研究の症例研究が早期肝線維症患者の診断に適用可能であり、臨床的価値が高いことから、本研究法を症例研究対象として選択した。この論文では、この患者の肝臓と健康な肝臓の定量的比較も行っています。この研究で使用したソフトウェアツールは、 材料表に記載されています。

1. データ収集と準備

注:パラメータの違いは、研究方法の影響を受けません。

1. MRIスキャン戦略
   注:この研究では、GE製の磁気共鳴画像法(MRI)デバイスを使用した臨床画像から得られた実際のDICOMデータを使用しました。データの内容には、IDEAL(反復的分解による水と脂肪のエコー非対称性と最小二乗推定)、水脂肪分離イメージング、および磁気共鳴エラストグラフィ(MRE)イメージングが含まれます。
   1. IDEALデータの水平解像度が256ピクセル×256ピクセル、ピクセル間隔1.5625mm、スライスの....

ディスカッション

臨床現場では、初期段階の肝線維症患者の状態を正確に定量化して追跡することは困難です。 図9 に示す比較は、健康な肝臓と比較した患者の肝線維症の程度を完全に反映しています。もちろん、この数値は、治療効果の評価に使用される、患者の2つの異なる期間間の比較にもなり得ます。この正確な定量化法は、この研究の中核をなす重要なステップです。さらに、.......

資料

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