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Medicine

आयरन ऑक्साइड नैनोपार्टिकल प्रशासन के बाद ट्यूमर टी 2 * विश्राम समय का माप

Published: May 19, 2023 doi: 10.3791/64773
Automatic Translation
1, 1, 1, 1, 1, 2, 1,3
1Department of Radiology, Molecular Imaging Program at Stanford, Stanford University, School of Medicine, 2Department of Radiology, Radiological Sciences Laboratory (RSL) at Stanford, Stanford University, School of Medicine, 3Department of Pediatrics, Division of Hematology/Oncology, Stanford University, School of Medicine

Summary

हम बाहरी सॉफ्टवेयर का उपयोग करके ट्यूमर के टी 2 * विश्राम समय की मात्रा का ठहराव के लिए एक मानकीकृत प्रोटोकॉल प्रस्तुत करते हैं। मल्टी-इको ग्रेडिएंट इको छवियों को प्राप्त किया जाता है और ट्यूमर टी 2 * मानचित्र बनाने और ट्यूमर टी 2 * विश्राम समय को मापने के लिए सॉफ्टवेयर में खिलाया जाता है।

Abstract

टी 2 * रिलैक्सोमेट्री चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग (एमआरआई) के साथ ट्यूमर ऊतकों पर सुपरपैरामैग्नेटिक आयरन ऑक्साइड नैनोकणों के प्रभाव को मापने के लिए स्थापित तरीकों में से एक है। आयरन ऑक्साइड नैनोपार्टिकल्स ट्यूमर के टी 1, टी 2 और टी 2 * विश्राम समय को कम करते हैं। जबकि टी 1 प्रभाव नैनोकणों के आकार और संरचना के आधार पर परिवर्तनशील है, टी 2 और टी 2 * प्रभाव आमतौर पर प्रमुख होते हैं, और टी 2 * माप नैदानिक संदर्भ में सबसे अधिक समय-कुशल होते हैं। यहां, हम स्कैनर-स्वतंत्र सॉफ्टवेयर के साथ टी 2 * मानचित्र बनाने के लिए मल्टी-इको ग्रेडिएंट इको अनुक्रम, बाहरी सॉफ्टवेयर और एक मानकीकृत प्रोटोकॉल का उपयोग करके ट्यूमर टी 2 * विश्राम समय को मापने के लिए अपना दृष्टिकोण प्रस्तुत करते हैं। यह विभिन्न नैदानिक स्कैनरों, विभिन्न विक्रेताओं और सह-नैदानिक अनुसंधान कार्य (यानी, माउस मॉडल और रोगियों में प्राप्त ट्यूमर टी 2 * डेटा) से इमेजिंग डेटा की तुलना की सुविधा प्रदान करता है। एक बार सॉफ्टवेयर स्थापित हो जाने के बाद, टी 2 फिट मैप प्लगइन को प्लगइन प्रबंधक से स्थापित करने की आवश्यकता है। यह प्रोटोकॉल सॉफ्टवेयर में मल्टी-इको ग्रेडिएंट इको अनुक्रमों को आयात करने से लेकर रंग-कोडित टी 2 * मानचित्र बनाने और ट्यूमर टी 2 * विश्राम समय को मापने के लिए चरण-दर-चरण प्रक्रियात्मक विवरण प्रदान करता है। प्रोटोकॉल को शरीर के किसी भी हिस्से में ठोस ट्यूमर पर लागू किया जा सकता है और रोगियों में प्रीक्लिनिकल इमेजिंग डेटा और नैदानिक डेटा के आधार पर मान्य किया गया है। यह बहु-केंद्र नैदानिक परीक्षणों के लिए ट्यूमर टी 2 * माप की सुविधा प्रदान कर सकता है और सह-नैदानिक और बहु-केंद्र डेटा विश्लेषण में ट्यूमर टी 2 * माप के मानकीकरण और प्रजनन क्षमता में सुधार कर सकता है।

Introduction

चुंबकीय अनुनाद इमेजिंग (एमआरआई) के साथ शरीर के विभिन्न ऊतकों में ट्यूमर टी 2 * विश्राम समय का गैर-आक्रामक परिमाणीकरण व्यापक रूपसे स्थापित किया गया है। इस लेख के लिए तर्क ट्यूमर टी 2 * विश्राम समय के माप के लिए एक प्रोटोकॉल प्रदान करना है जो ओसिरिक्स2 जैसे स्कैनर सॉफ्टवेयर से स्वतंत्र है। यह विभिन्न केंद्रों, विभिन्न स्कैनरऔर विभिन्न विक्रेताओं से इमेजिंग डेटा के समान विश्लेषण की अनुमति देगा। दरअसल, हजारों उपयोगकर्ता संभावित रूप से एक ही दृष्टिकोण का उपयोग कर सकते हैं, जिससे ट्यूमर टी 2 * माप के मानकीकरण में वृद्धि होती है। टी 2 * माप का उपयोग न्यूरोरेडियोलॉजिस्ट, कार्डियक इमेजिंग विशेषज्ञों और पेट इमेजिंग विशेषज्ञों द्वारा विभिन्न उद्देश्यों के लिए किया जाता है। ऊतक टी 2 * विश्राम समय के माप के लिए एमआरआई पल्स अनुक्रम ों को इंट्राक्रैनील ब्लीड्स3, हेपेटिक आयरन सामग्री 1,4, और कार्डियक आयरन सामग्री 5,6 के मूल्यांकन के लिए लागू और अनुकूलित किया गया है। अन्य जांचकर्ताओं ने घातक ट्यूमर 7,8 में लौह ऑक्साइड नैनोपार्टिकल संचय के मात्रात्मक अनुमान उत्पन्न करने के लिए टी 2 * माप का उपयोग किया है। हालांकि, इनमें से कई पिछले दृष्टिकोणों ने संस्थागत सॉफ़्टवेयर या विशिष्ट स्कैनर सॉफ़्टवेयर का उपयोग किया, जो किसी विशिष्ट संस्थान में उपयोग करने या एक विशिष्ट स्कैनर पर प्राप्त डेटा को संसाधित करने के लिए सीमित होगा। यहां, हम किसी भी स्कैनर से प्रीक्लिनिकल या नैदानिक एमआरआई डेटा के आधार पर ट्यूमर टी 2 * मानचित्र और ट्यूमर टी 2 * विश्राम समय उत्पन्न करने के लिए एक सार्वभौमिक रूप से लागू दृष्टिकोण का वर्णन करते हैं जो बहु-इको ग्रेडिएंट इको छवियां उत्पन्न कर सकता है। आवश्यक ग्रेडिएंट इको अनुक्रम में बहुत कम पहला इको समय होना चाहिए और 9,10 के बीच अंतर-इकोस्पेसिंग होनी चाहिए। मल्टी-इको ग्रेडिएंट इको छवियों को तब बाहरी सॉफ्टवेयर में खिलाया जाता है, ट्यूमर टी 2 * मानचित्रों की गणना की जाती है, और ट्यूमर टी 2 * विश्राम समय मापा जाता है। बाहरी मॉडल 'T2* क्षय वक्रों में T2 फिट मैप प्लगइन S(t) = So e-t/T2 * 11 के लिए मोनोघातीय फिट के रूप में दिखाई देता है जहां S(t) किसी दिए गए समय t पर सिग्नल या प्रक्रिया मान का प्रतिनिधित्व करता है; एस 0 टी =0 पर सिग्नल या प्रक्रिया का प्रारंभिक मान है; टी समय को दर्शाता है; टी2 *, जिसे स्पष्ट अनुप्रस्थ विश्राम समय के रूप में भी जाना जाता है, सिग्नल या प्रक्रिया की क्षय दर की विशेषता है; और ई प्राकृतिक लघुगणक का आधार है (लगभग 2.71828 के बराबर)। समीकरण एक घातीय क्षय का वर्णन करता है, जहां क्षय दर टी2 * के कार्य के रूप में संकेत या प्रक्रिया समय के साथ कम हो जाती है। टी2 * का मान जितना बड़ा होगा, क्षय दर उतनी ही धीमी होगी, और इसके विपरीत। उसी सॉफ्टवेयर का उपयोग मल्टी-इको स्पिन इको छवियों को इनपुट करने और टी 2 क्षय वक्र को एस (टी) = एसओ ई-टी / टी 2 में फिट करके ट्यूमर टी 2 मान उत्पन्न करने के लिए भी किया जा सकता है। वक्र फिटिंग को बाहरी सॉफ्टवेयर का उपयोग करके किया गया था, बिना निरंतर ऑफसेट को शामिल किए। दोनों क्षय वक्र एकल घातीय व्यवहार प्रदर्शित करते हैं, जिसमें टी 2 * टी 2 की तुलना में कम अवधि का प्रदर्शन करता है।

हेमोसिडरोसिस और हेमोक्रोमैटोसिस वाले रोगियों में, ऊतक बायोप्सी द्वारा यकृत लोहे की सामग्री का परिमाणीकरण स्वर्ण मानक है, जबकि नॉनइनवेसिव एमआर इमेजिंग बेसलाइन मूल्यों को स्थापित करने और समय के साथ परिवर्तनों की निगरानी के लिए देखभाल का बिंदु है। जबकि यकृत लोहे की मात्रा का ठहराव के लिए टी 2 * मानचित्र तैयार करना अच्छी तरह से स्थापित है4, ट्यूमर टी 2 * विश्राम समय को मापने के लिए कोई मानकीकृत प्रोटोकॉल नहीं है। जबकि टी 2 * मानचित्र स्कैनर सॉफ्टवेयर द्वारा भी उत्पन्न किया जा सकता है, यह एक विशिष्ट स्कैनर और विक्रेता तक सीमित है। ऑन्कोलॉजी के क्षेत्र में, किसी दिए गए रोगी के सीरियल इमेजिंग अध्ययन अक्सर अलग-अलग स्कैनर पर होते हैं, और विभिन्न स्कैनर और विभिन्न विक्रेताओं से इमेजिंग अध्ययनों के आधार पर बहु-विषयक एमआरआई डेटा प्राप्त किया जाता है। इसके अलावा, सह-नैदानिक इमेजिंग अनुसंधान को तेजी से लागू किया जा रहा है और रोगियों और माउस मॉडल के एमआरआई डेटा की तुलना की आवश्यकता होती है जो उनके ट्यूमर का अनुकरण करते हैं। इस प्रोटोकॉल का उद्देश्य ट्यूमर टी 2 * विश्राम समय के माप के लिए एक प्रोटोकॉल प्रदान करना है जो स्कैनर सॉफ्टवेयर से स्वतंत्र हैं। यह विभिन्न केंद्रों और विभिन्न स्कैनर से इमेजिंग डेटा के समान विश्लेषण की अनुमति देगा। दरअसल, हजारों उपयोगकर्ता संभावित रूप से एक ही दृष्टिकोण का उपयोग कर सकते हैं, जिससे ट्यूमर टी 2 * माप के मानकीकरण और प्रजनन क्षमता में वृद्धि हो सकती है। हमारा प्रोटोकॉल बाहरी सॉफ्टवेयर का उपयोग करता है, जिसे इंटरनेट से डाउनलोड किया जा सकता है। मल्टी-इको ग्रेडिएंट इको छवियों को सॉफ्टवेयर में खिलाया जाता है और टी 2 * मानचित्र उत्पन्न करने के लिए मोनोघातीय क्षय के लिए एक सूत्र में फिट किया जाता है, जिस पर ट्यूमर टी 2 * विश्राम समय को ऑपरेटर-परिभाषित क्षेत्रों (आरओआई) 5 का उपयोग करके मापा जा सकता है। आयरन ऑक्साइड नैनोकणों को अलग-अलग खुराक पर इंजेक्ट किया जा सकता है 14, हमारे अध्ययन में, रोगी को एक फेरुमोक्सीटोल इंजेक्शन (30 मिलीग्राम / एमएल) प्राप्त हुआ, जिसमें17 एमएल मात्रा में 510 मिलीग्राम मौलिक लोहा होता है, 5 मिलीग्राम तात्विक लोहा प्रति किलोग्राम शरीर के वजन की खुराक पर। इसके बाद डेटा अधिग्रहण के लिए सेट अनुक्रममापदंडों का उपयोग करके मल्टी-इको ग्रेडिएंट इको अनुक्रम प्राप्त किए गए।

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Protocol

यह प्रोटोकॉल एक संभावित नैदानिक परीक्षण और सह-नैदानिक अनुसंधान के लिए उत्पन्न किया गया है। अध्ययन स्वास्थ्य बीमा पोर्टेबिलिटी और जवाबदेही अधिनियम (एचआईपीएए) के अनुरूप था और स्टैनफोर्ड विश्वविद्यालय संस्थागत समीक्षा बोर्ड (आईआरबी) द्वारा अनुमोदित था। सभी रोगियों या उनके कानूनी रूप से अधिकृत प्रतिनिधि ने एक लिखित सूचित सहमति पर हस्ताक्षर किए, और 7 से 18 वर्ष की आयु के सभी बच्चों ने एक सहमति फॉर्म पर हस्ताक्षर किए।

1. टी 2 फिट मैप प्लगइन स्थापित करना और शुरू करना

  1. Osirix सॉफ्टवेयर प्रारंभ करें। प्लगइन प्रबंधक से टी 2 फिट मैप प्लगइन स्थापित करें और सॉफ़्टवेयर को पुनरारंभ करें।
    1. मेनू पट्टी पर, प्लगइन्स बटन क्लिक करें. ड्रॉप-डाउन मेनू पर क्लिक करें और प्लगइन पैकेज स्थापित करें (चित्रा 1) का चयन करें।
    2. एक बार प्लगइन मैनेजर लोड हो जाने के बाद, ड्रॉप-डाउन मेनू से उपलब्ध प्लगइन्स का चयन करें और फिर टी 2 फिट मैप (चित्रा 2)।
    3. डाउनलोड और स्थापित करें पर क्लिक करें. प्लगइन प्रबंधक बंद करें और सॉफ़्टवेयर को पुनरारंभ करें।
  2. सॉफ्टवेयर में DICOM फ़ाइलों के रूप में मल्टी-इको ग्रेडिएंट इको अनुक्रम छवियों को लोड करें।
  3. रुचि का क्षेत्र (ROI) खींचने के लिए माउस बटन फ़ंक्शन बदलें (चित्रा 3)।
  4. इस माउस बटन फ़ंक्शन का उपयोग करके, आवश्यक ROI के लिए एक आकृति परिभाषित करें: ओवल या क्लोज्ड पॉलीगॉन का चयन करें, या ड्रॉप-डाउन मेनू से वांछित आकृति (चित्रा 4)।
  5. विभिन्न इको टाइम (टीई) के साथ आवश्यक छवियों में आरओआई खींचें।
  6. विभिन्न टीई के साथ सभी छवियों में आरओआई का चयन करें जिसके लिए टी 2 * मानचित्र की आवश्यकता है।
  7. प्लगइन्स बटन क्लिक करें, ड्रॉप-डाउन मेनू से छवि फ़िल्टर का चयन करें, और उसके बाद T2 फिट मैप का चयन करें।
  8. टी 2 फिट मैप पर क्लिक करें। एक संवाद बॉक्स खुल जाएगा; जनरेट मैप पर क्लिक करें (जो संवाद बॉक्स के नीचे स्थित है) (चित्रा 5)।
    नोट: विभिन्न टीई (एमएस) के साथ चयनित आरओआई के लिए न्यूनतम, माध्य और अधिकतम टी 2 * मानों के साथ एक फिटिंग वक्र उत्पन्न होता है। माध्य T2* मान की गणना की जाती है और वक्र के नीचे प्रदर्शित किया जाता है (चित्र 6)।

Figure 1
चित्र 1: ड्रॉप-डाउन मेनू से 'एक प्लगइन पैकेज स्थापित करें' का चयन करना। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहां क्लिक करें।

Figure 2
चित्र 2: उपलब्ध प्लगइन्स से 'T2 फिट मैप' का चयन करना. कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

Figure 3
चित्रा 3: रुचि के क्षेत्र (आरओआई) को आकर्षित करने के लिए माउस बटन फ़ंक्शन को बदलने के तरीके का प्रदर्शन करने वाला स्क्रीनशॉट। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

Figure 4
चित्र 4: ROI के लिए विभिन्न आकृतियों का चयन करने का तरीका दिखाने वाला स्क्रीनशॉट. कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

Figure 5
चित्र 5: स्क्रीनशॉट दिखा रहा है कि 'T2 Fit Map' का चयन करने के बाद 'Generate Map' का चयन कैसे करें। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

Figure 6
चित्र 6: स्क्रीनशॉट T2 * मानों के लिए एक फिटिंग वक्र की पीढ़ी दिखा रहा है। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

2. मास्क की परिभाषा का उपयोग करके शोर का बहिष्करण

नोट: पैरामीट्रिक मानचित्रों की गणना करने के लिए उपयोग किए जाने वाले T2map_MSME डेटा की पहली प्रतिध्वनि पर एक मुखौटा को परिभाषित करने के लिए, टी 2 * मान गणना के लिए कम प्रथम-इको सिग्नल सीमा निर्धारित करें (टी 2 * मानचित्र वॉल्यूम अब पहले मल्टी-स्पिन मल्टी-इको (एमएसएमई) इको पर सटीक गणना के लिए बहुत कम सिग्नल वाले पिक्सेल को बाहर कर देगा। अधिक पिक्सेल को बाहर करने के लिए सीमा बढ़ाई जा सकती है, या अधिक पिक्सेल शामिल करने के लिए कम किया जा सकता है)।

  1. पैरामीट्रिक डेटा के बाहर एक छवि श्रृंखला पर मास्क आरओआई को परिभाषित करने के लिए, वांछित श्रृंखला खोलें (उदाहरण के लिए, टीई = 15 के साथ T2map_MSME की पहली प्रतिध्वनि) और एक टुकड़ा चुनें।
  2. ROI ड्रॉप-डाउन मेनू के नीचे, क्षेत्र बढ़ाएं का चयन करें ....
  3. 3 डी बढ़ते क्षेत्र का चयन करें ... रेडियो बटन (चित्रा 7)।
  4. एल्गोरिथ्म ड्रॉप-डाउन मेनू में, थ्रेशोल्ड (निचली / ऊपरी सीमा) का चयन करें।
  5. निचले और ऊपरी थ्रेसहोल्ड को क्रमशः विपरीत बछड़े की मांसपेशी संकेत के 0 और एक्स% पर सेट करें (उदाहरण के लिए, उस मूल्य पर सीमा निर्धारित करें जो ट्यूमर आरओआई में सबसे अधिक धब्बे को मुखौटा करेगा और सबसे मूल्यवान ट्यूमर टी 2 (*एस) छोड़ देगा)।
  6. ROI नाम को इच्छानुसार सेट करें।
  7. आरओआई बढ़ने के लिए बीज रखने के लिए छवि पर क्लिक करें।
  8. गणना बटन क्लिक करें ।
  9. ROI मेनू में, इस श्रृंखला के सभी ROI सहेजें का चयन करें... (चित्रा 8)।
    नोट: अब, पैरामीट्रिक मानचित्रों से मुखौटा करने के लिए क्षेत्र को परिभाषित करने वाला आरओआई सहेजा गया है और इसे पैरामीट्रिक डेटा पर लागू किया जा सकता है।
  10. 4D व्यूअर में पैरामीट्रिक डेटासेट खोलें।
  11. ROI मेनू में, ROI(s) आयात करें का चयन करें....
    नोट: मास्क आरओआई अब पहली पैरामीट्रिक श्रृंखला में है।
  12. जांचें कि आरओआई पहले 3 डी वॉल्यूम में हैं और 4 डी नहीं।
  13. डेटा को मैप करने के लिए मास्क लगाएं। ऐसा करने के लिए, ROI ड्रॉप-डाउन मेनू के निचले भाग में, पिक्सेल मान सेट करें का चयन करें. फिर, इस पर लागू करें का चयन करें: समान नाम के साथ आरओआई ... (चित्रा 9)।
  14. 4 डी श्रृंखला के लिए प्रचार बॉक्स की जाँच करें।
  15. पिक्सेल सेट करें जो ROI के अंदर हैं।
  16. इस नए मान पर सेट करें: 0 के रूप में।

Figure 7
चित्र 7: विभाजन पैरामीटर दिखाने वाला स्क्रीनशॉट। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

Figure 8
चित्रा 8: स्क्रीनशॉट दिखा रहा है कि "इस श्रृंखला के सभी आरओआई सहेजें ..."। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

Figure 9
चित्रा 9: स्क्रीनशॉट "पिक्सेल मान सेट करें" में इनपुट किए जाने वाले मानों को दर्शाता है। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

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Representative Results

Figure 10
चित्रा 10: मेटास्टैटिक ओस्टियोसारकोमा घाव पर आरओआई के साथ टी 2 * मानचित्र जो औसत और मानक विचलन टी 2 * मान दिखाता है। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

Figure 11
चित्रा 11: मेटास्टैटिक ओस्टियोसारकोमा वाले रोगी में टी 2 * मानचित्र के लिए टी 2 * मूल्यों के लिए फिटिंग वक्र। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

Figure 12
चित्रा 12: मेटास्टैटिक ओस्टियोसारकोमा वाले इस रोगी में टी 2 * मानचित्र एक टी 1-भारित छवि पर आधारित है। कृपया इस आंकड़े का एक बड़ा संस्करण देखने के लिए यहाँ क्लिक करें.

एमआरआई स्कैन एक वाणिज्यिक स्कैनर पर किया गया था। छाती के माध्यम से एक अक्षीय टुकड़ा टीई (1.22-9.98 एमएस) की एक श्रृंखला के साथ एक बहु-इको सिंगल ब्रीथ-होल्ड ग्रेडिएंट इको अनुक्रम का उपयोग करके चित्रित किया गया था। टी 2 * को आरओआई से इस प्रोटोकॉल का उपयोग करके मापा गया था, जो सभी स्लाइस में पूरे ट्यूमर को कवर करता है, आसपास के ऊतकों से बचता है। टी 2 * माप दो अलग-अलग पर्यवेक्षकों द्वारा किए गए थे। प्रत्येक पर्यवेक्षक के लिए सभी स्लाइस से माप के औसत की गणना की गई थी। ट्यूमर टी 2 * विश्राम दर को ट्यूमर ऊतक के बीच के माध्यम से एक प्रतिनिधि अक्षीय टुकड़े पर पूरे ट्यूमर ऊतक को शामिल करने के लिए आरओआई रखकर मापा गया था (चित्रा 10)। चित्र 11 इस रोगी के लिए विभिन्न टीई (एमएस) के साथ चयनित आरओआई के लिए न्यूनतम, माध्य और अधिकतम टी 2 * मूल्यों के साथ उत्पन्न एक उपयुक्त वक्र दिखाता है। हमारे रोगी स्कैन के लिए ट्यूमर टी 2 * छूट दर 6.8 एमएस थी। दृश्य प्रतिनिधित्व के लिए, रंग-एन्कोडेड टी 2 * मानचित्रों को शारीरिक अभिविन्यास के लिए कंट्रास्ट-एन्हांस्ड टी 1-भारित ढाल इको छवि के साथ विलय कर दिया गया था (चित्रा 12)। इस प्रोटोकॉल के लिए एक सकारात्मक परिणाम विशिष्ट ऊतक (चित्रा 10 और चित्रा 11) में टी 2 * मूल्य का प्रतिनिधित्व करेगा।

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Discussion

हमारा प्रोटोकॉल हमें मल्टी-इको ग्रेडिएंट-इको अनुक्रमों, एक बाहरी सॉफ्टवेयर और टी 2 * मानचित्र बनाने के लिए एक प्लगइन के आधार पर ट्यूमर टी 2 * विश्राम समय को मापने की अनुमति देता है। प्रोटोकॉल के भीतर महत्वपूर्ण कदम स्कैनिंग प्रोटोकॉल में बहुत कम टीई के साथ मल्टी-इको ग्रेडिएंट-इको अनुक्रम को शामिल करना है, और बाहरी सॉफ्टवेयर का उपयोग करके मल्टी-इको ग्रेडिएंट-इको छवियों का मोनोघातीय फिट है। इनपुट मल्टी-इको ग्रेडिएंट-इको छवियों को उनके अधिग्रहण समय के अनुसार व्यवस्थित करना महत्वपूर्ण है। यह प्राथमिकताओं: डेटाबेस ड्रॉप-डाउन मेनू के तहत बाहरी सॉफ्टवेयर में अधिग्रहण समय द्वारा इमेजिंग डेटा श्रृंखला को सॉर्ट करके प्राप्त किया जा सकता है।

हम जिस सॉफ़्टवेयर का उपयोग करते हैं, वह टी 2 * फिटिंग के लिए कोई निरंतर ऑफसेट नहीं होने के साथ मल्टी-इको ग्रेडिएंट-इको इनपुट करने के लिए एक मोनोघातीय फिट लागू करता है। यह दृष्टिकोण बहुत अधिक लोहे के अधिभार स्तर (टी 2 * < 2-3 एमएस) वाले ऊतकों के लिए अपर्याप्त हो सकता है, जहां कम टी 2 * मूल्य के कारण, एमआर सिग्नल संशोधित रिकियन एमआर शोर के बराबर "पठार" तक पहुंच ता है। आयरन ऑक्साइड नैनोकणों के अंतःशिरा इंजेक्शन के बाद आमतौर पर ऐसा नहीं होता है। हालांकि, यदि ट्यूमर ऊतक में चिह्नित नैनोपार्टिकल संचय देखा जाना चाहिए, तो शुद्ध-घातीय मॉडल का उपयोग एक महत्वपूर्ण नैदानिक त्रुटि का कारण बन सकता है, जिसे अधिक सटीक टी 2 * परिणाम प्राप्त करने के लिए मोनोघातीय ऑफसेट विधि 5 या आर2 मोनोघातीय ट्रंकेशन विधि5 द्वारा संबोधित किया जा सकता है। ट्रंकेशन विधि को फिटिंग प्रक्रिया में DICOM फ़ाइलों की संख्या को कम करके आसानी से लागू किया जा सकता है। हम सॉफ्टवेयर में एक नया दृष्टिकोण भी प्रस्तावित करते हैं, जैसा कि प्रोटोकॉल 2 में वर्णित है; चिह्नित लौह ऑक्साइड नैनोपार्टिकल संचय और काफी छोटे टी 2 * मूल्यों वाले ट्यूमर के लिए जो शून्य के करीब हैं, हम टी 2 * मूल्य विश्लेषण के लिए कम सिग्नल सीमा निर्धारित करने के लिए पैरामीट्रिक परिमाण छवियों या किसी अन्य श्रृंखला पर एक मास्क परिभाषित करते हैं। यह टी 2 * फिटिंग प्रक्रिया में गलत पंजीकरण और त्रुटियों को कम करता है। निकट-शून्य टी 2 * मूल्यों के साथ पिक्सेल की सापेक्ष और पूर्ण मात्रा को भी इस दृष्टिकोण के साथ मापा जा सकता है। इस दृष्टिकोण का नैदानिक रोगियों के संभावित अनुवाद के साथ प्रीक्लिनिकल डेटा पर परीक्षण किया गया है।

हमारा प्रोटोकॉल व्यापक प्रयोज्यता प्रदान करता है क्योंकि इसमें प्रोग्रामिंग भाषा ज्ञान की आवश्यकता नहीं होती है, रैखिक कम से कम वर्ग विधि के विपरीत जिसे 3 डी स्लाइसर16,17 का उपयोग करने की आवश्यकता होती है। हालांकि, सॉफ्टवेयर के मुफ्त संस्करण में टी 2 * और टी 2 मैपिंग के लिए उपलब्ध सुविधाओं की संख्या भुगतान किए गए संस्करण की तुलना में सीमित है। इस सॉफ्टवेयर का उपयोग करने की एक और सीमा मैकओएस सिस्टम पर इसकी निर्भरता है। एक व्यावहारिक समस्या सॉफ्टवेयर के साथ टी 2 * मानचित्र बनाने की अनुपस्थिति हो सकती है। समस्या निवारण के रूप में, यदि कोई T2 * मानचित्र पीढ़ी नहीं है, तो TEs की जांच करने के लिए ROI उपकरण का उपयोग करने की सिफारिश की जाती है। यदि मल्टी-इको ग्रेडिएंट इको छवियों को उनके टीई के क्रम में व्यवस्थित नहीं किया जाता है, तो टी 2 * मानचित्रों के निर्माण में त्रुटि होगी। इसलिए, मल्टी-इको ग्रेडिएंट इको छवियों को उनके टीई के अनुसार व्यवस्थित करने और प्रक्रिया का समस्या निवारण करने की अत्यधिक अनुशंसा की जाती है।

अन्य मौजूदा सॉफ्टवेयर16,18,19 की तुलना में इस प्रोटोकॉल का एक लाभ प्रोग्रामिंग ज्ञान की आवश्यकता की कमी के कारण उपयोग में सापेक्ष आसानी है। यह प्रोटोकॉल गुणवत्ता आश्वासन और गुणवत्ता सुधार परियोजनाओं के लिए भी अनुमति देता है, क्योंकि यह कई मापों के त्वरित मूल्यांकन की अनुमति देता है, जो बदले में प्रजनन क्षमता और पुनरावृत्ति माप की अनुमति देता है।

हमारे प्रोटोकॉल का आगे सत्यापन और मानकीकरण विभिन्न स्कैनर, विभिन्न निर्माताओं और विभिन्न संस्थानों से डेटा के ट्यूमर टी 2 * माप के लिए व्यापक उपयोग को सक्षम करेगा। यह उन रोगियों के अनुदैर्ध्य मूल्यांकन की सुविधा प्रदान करेगा जो विभिन्न साइटों पर टी 2 * माप से गुजरते हैं। इसके अलावा, एक मानकीकृत प्रोटोकॉल बहु-केंद्र नैदानिक परीक्षणों के लिए ट्यूमर टी 2 * माप का विश्लेषण करने में मदद करेगा। इस प्रोटोकॉल का एक और संभावित नैदानिक अनुप्रयोग ट्यूमर ऊतकों20 में हेमोसाइडरिन का चित्रण है। अन्य संभावित नैदानिक अनुप्रयोगों में ट्यूमर से जुड़े मैक्रोफेज के उच्च स्तर के साथ प्रतिरक्षा-लक्षित चिकित्सा के साथ ट्यूमर रोगियों का मूल्यांकन शामिल है, इन व्यक्तियों में इन उपचारों के लिए ट्यूमर प्रतिक्रिया की निगरानी 21,22, और सुपरपैरामैग्नेटिक आयरन ऑक्साइड कंट्रास्ट एजेंट 23,24 और फेरुकारबोट्रान25,26 का उपयोग करके यकृत घावों की वृद्धि का चित्रण करना।

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Disclosures

लेखकों के पास खुलासा करने के लिए कुछ भी नहीं है।

Acknowledgments

यह काम आंशिक रूप से राष्ट्रीय कैंसर संस्थान, अनुदान संख्या U24CA264298 से अनुदान द्वारा समर्थित था। हम स्टैनफोर्ड में लुकास रिसर्च सेंटर में पीईटी / एमआरआई स्कैन के अधिग्रहण के साथ उनकी सहायता के लिए पीईटी / एमआरआई मेटाबोलिक सर्विस सेंटर से डॉन होलले, किम हलबर्ट और मेहदी खालिघी को धन्यवाद देते हैं। हम इस परियोजना के बारे में मूल्यवान इनपुट और चर्चा के लिए Daldrup-Link प्रयोगशाला के सदस्यों को धन्यवाद देते हैं।

Materials

Name Company Catalog Number Comments
OsiriX Pixmeo SARL https://www.osirix-viewer.com/
3T GE MR 750 GE Healthcare, Chicago, IL
FERAHEME (ferumoxytol injection) AMAG Pharmaceuticals, Inc. 1100 Winter Street Waltham, MA 02451

DOWNLOAD MATERIALS LIST

References

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चिकित्सा अंक 195
आयरन ऑक्साइड नैनोपार्टिकल प्रशासन के बाद ट्यूमर टी 2 * विश्राम समय का माप
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Ramasamy, S. K., Roudi, R., Morakote, W., Adams, L. C., Pisani, L. J., Moseley, M., Daldrup-Link, H. E. Measurement of Tumor T2* Relaxation Times after Iron Oxide Nanoparticle Administration. J. Vis. Exp. (195), e64773, doi:10.3791/64773 (2023).

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