Name: מודל דיגיטלי תלת מימדי לאבחון מוקדם של פיברוזיס בכבד המבוסס על אלסטוגרפיה בתהודה מגנטית (וידאו) | JoVE Journal
Uploaded: 2023-07-21T12:10:00.000+00:00
Duration: 6 min 9 s
Description: חקור מודל דיגיטלי תלת מימדי לאבחון מוקדם של פיברוזיס בכבד באמצעות אלסטוגרפיה בתהודה מגנטית. השיטה מאפשרת הערכה מדויקת של קשיחות הכבד ומיפוי תלת ממדי לטיפול מותאם אישית.

ai_agent_IP

ai_agent

maintenance

instantTrialDurationMinutes

isBiopharma

enableNewMyJoveSectionDesign

educationFeatures

seoMetaApi

ai_copilot_institution_blacklist

ai_chat_institution_blacklist

freeAccessWindow

ssoRoleCapture

scheduledMaintenanceBanner

joveLabsFeatures

disable_autoplay_for_bots

extended_trial_duration

5 minutes

פרסום זה נתמך על ידי התוכנית הלאומית החמישית למחקר כישרונות קליניים מצוינים ברפואה סינית מסורתית שאורגנה על ידי המנהל הלאומי לרפואה סינית מסורתית. הקישור הרשמי לרשת הוא 'http://www.natcm.gov.cn/renjiaosi/zhengcewenjian/2021-11-04/23082.html. '

מחקר זה השתמש במידול תלת-ממדי דיגיטלי של אל-אס-די כדי לשחזר את הכבד של מטופל טיפוסי עם פיברוזיס בכבד שאושר קלינית. המטופל גויס ממוסד ידוע לטיפול במחלות כבד, "You An Hospital" בבייג'ינג, סין, ועבר הדמיית תהודה מגנטית שגרתית בבטן העליונה (MRI) והדמיית MRE לאחר מתן הסכמה. המטופל נבחר כמקרה בוחן לשיטת מחקר זו בשל אישור היערכות פיברוזיס בכבד באמצעות בדיקה פתולוגית והיעדר תסמינים קליניים ברורים, המדגישים את הישימות והערך הקליני של מחקר זה באבחון חולי פיברוזיס בכבד בשלב מוקדם. מאמר זה מספק גם השוואה כמותית בין הכבד של חולה זה לבין כבד בריא. כלי התוכנה המשמשים במחקר זה מפורטים בטבלת החומרים.
1. איסוף נתונים והכנתם
הערה: הפרש הפרמטרים אינו רגיש לשיטת המחקר.
<ol><li>אסטרטגיות סריקת MRI הערה: מחקר זה השתמש בנתוני DICOM אמיתיים שהתקבלו מהדמיה קלינית באמצעות מכשיר דימות תהודה מגנטית (MRI) המיוצר על ידי GE. תוכן הנתונים כולל IDEAL (פירוק איטרטיבי של מים ושומן עם אקו, אסימטריה והערכת ריבועים פחותים), הדמיית הפרדת מים-שומן והדמיית אלסטוגרפיה בתהודה מגנטית (MRE).<ol><li>ודא שנתוני IDEAL הם בעלי רזולוציה אופקית של 256 פיקסלים על 256 פיקסלים, עם מרווח פיקסלים של 1.5625 מ"מ ועובי פרוסה של 10 מ"מ. הערה: אסטרטגיית הסריקה יכולה להיות ממוטבת עוד יותר, אך המתודולוגיה המיושמת במחקר זה ישימה לדימות רפואי בדיוק גבוה יותר.</li>
	</ol></li>
	<li>שנה את שם התיקיה של כל רצף. הערה: מכיוון שנתוני DICOM המיוצאים מהציוד אינם מספקים במפורש שמות רצפים, בשלב העיבוד המוקדם, יש צורך להוסיף שמות מפורשים לכל רצף כדי להקל על הניתוח והעיבוד הבאים.<ol><li>העתק את כל נתוני DICOM לספריית עבודה מותאמת אישית.</li>
		<li>נווטו אל הספרייה המכילה את הנתונים בספריית העבודה של MATLAB.</li>
		<li>הפעל את הפונקציה Description_Name כדי להוסיף שמות תיאוריים לתיקיות עבור כל רצף.</li>
		<li>ראו איור 1 להשוואה לפני ואחרי שינוי השם. הוסף שם תיאור לכל תיקיית רצף תמונות כדי להקל על זיהוי רצפי התמונות הדרושים למטרות אנליטיות שונות.</li>
	</ol></li>
	<li>בדוק במהירות תמונות של IDEAL.<ol><li>שנה את הספרייה של תיקיות השלבים השונים, כולל השלבים בפאזה, מחוץ לפאזה, מים ושמן, שאוחסנו בתיקיות נפרדות להדמיה באמצעות IDEAL.</li>
		<li>הפעל את הפונקציה Slice_View כדי להציג את רצפי ההשפעה עבור כל שלב.</li>
		<li>ראו איור 2 לתמונה של ממשק המשתמש הגרפי האינטראקטיבי (GUI) עבור רצף MRI-IDEAL. השתמש בפס הגלילה בתחתית ממשק המשתמש הגרפי כדי לדפדף במהירות בין הרצפים השונים.</li>
		<li>השתמש ברצף MRI-IDEAL out-phase כסוג של רצף MRI כדי לספק תיאורים ברורים יותר של גבולות רקמת הכבד. הערה: בפעולות הבאות, ההתמקדות תהיה בשימוש ברצף החוץ פאזי של IDEAL כדי לתחום את האזור התלת-ממדי של הכבד.</li>
	</ol></li>
</ol>2. חלץ את האזור התלת-ממדי של הכבד
הערה: הווקסלים הבודדים באזור התלת-ממדי של הכבד משמשים כנשאים מרחביים של אל-אס-די, כאשר ערך הנוקשות של כל ווקסל נגזר מ-MRE. חילוץ האזור התלת-ממדי של רקמת הכבד הוא צעד הכרחי לפני האיחוי. בעוד שניתן להשתמש בלמידה עמוקה כדי לבצע משימה זו בצורה יעילה יותר, היא אינה המוקד של מחקר זה. לכן, כלי תוכנה בוגרים (למשל, MIMICS) עדיין משמשים כאן כדי לחלץ את האזור התלת-ממדי של רקמת הכבד.
<ol><li>כדי להפעיל את תוכנת MIMICS, בחר New Project ובתיבת הדו-שיח הבאה, נווט אל התיקיה המכילה את התמונות מחוץ לשלב IDEAL. המשך על ידי לחיצה על הבא | להמיר כפתור , ובכך להשיג כניסה למצב עריכת הרצף.</li>
	<li>כדי ליצור מסיכה ריקה, לחץ על הלחצן חדש בתיבת הדו-שיח MASK הממוקמת בצד ימין ובחר את הסף המרבי.</li>
	<li>לתיחום אזור הכבד בכל התצוגות האופקיות, השתמשו בכלי עריכת מסיכות הממוקם מתחת לתווית Segment .</li>
	<li>כדי ליצור את החלק המרחבי התלת-ממדי של הכבד, בחר את מסיכת הכבד שסומנה ולחץ על הלחצן חשב חלק ממסיכה . האזור התלת-ממדי המופק של הכבד מוצג באיור 3.</li>
	<li>לחץ על קובץ | ייצוא | בחר בפקודה Dicom . בתיבת הדו-שיח המוקפצת, בחרו במסיכת הכבד, קבעו את נתיב הקובץ ואת שמות הקבצים ולחצו על הלחצן OK להשלמת הייצוא של האזור התלת-ממדי של הכבד לקובצי DICOM שצוינו.</li>
</ol>3. רצף מפת נוקשות הכבד
הערה: טווח קשיחות MRE בחולים עם פיברוזיס מוקדם הוא בדרך כלל מתחת ל- 8 kpa. כדי להציג זאת, יש לבחור את תמונת הרצף שכותרתה 'SE27_ST8K_(Pa)'.
<ol><li>שנה את הספרייה לתיקייה של 'SE27_ST8K_(Pa)', המכילה את רצף מפת נוקשות הכבד.</li>
	<li>כדי לדפדף בכל מפת קשיחות, הפעילו את פונקציית MRE_show בסביבת העבודה של Matlab, כשהארגומנט של הפונקציה הוא שם הקובץ הממוקם בנתיב שצוין.</li>
	<li>מפת קשיחות הכבד המוצגת באיור 4 היא תמונת RGB בצבע אמיתי, עם מבנה נתונים של 512 פיקסלים על 512 פיקסלים על 3 מטריצה, כאשר לכל נקודת פיקסל יש שלושה ערכים המייצגים את שלושת צבעי היסוד, RBG. התבוננו בסרגל הצבע משמאל המציג את ערכי הקשיחות המתאימים של פיקסלים בצבעים שונים. חשב את הקשיחות המדויקת של כל פיקסל באמצעות המתאמים המתאימים לו.</li>
	<li>המידע המשלים באיור 4 כולל נתונים כגון תיאור הרצף, מיקום הסריקה, זמן, מידע על מטופלים ופרמטרים של תמונה. השתמש בנתונים אלה, במיוחד בפרמטרים של התמונה, כדי לקבוע את הקשר המרחבי בין רצפי MRE ורצפים אידיאליים.</li>
</ol>4.3D-נפח התפלגות נוקשות הכבד
הערה: כל ווקסל בנפח נוקשות הכבד התלת-ממדי מייצג את ערך הנוקשות של ווקסל מקביל באזור הכבד התלת-ממדי, הנגזר מערך הנוקשות של כל פיקסל באיור 4. על-ידי יישור אזור הכבד התלת-ממדי באיור 3 עם מפת הנוקשות באיור 4, ניתן לחלץ את ערך הנוקשות של כל ווקסל, וכתוצאה מכך נוצר נפח נוקשות הכבד התלת-ממדי.
<ol><li>הפעילו את פונקציית LSD_Slice עם אזור הכבד התלת-ממדי המוצג באיור 3 ומפת נוקשות הכבד באיור 4 כפרמטרי קלט כדי לקבל את התפלגות נוקשות הכבד בנפח תלת-ממדי, כפי שמוצג באיור 5.</li>
	<li>צפו במפת הנוקשות של כל שכבה בכבד על-ידי גרירת פס הגלילה מתחת לממשק המשתמש הגרפי המוצג באיור 5. הערה: אולם בניגוד לאיור 4, רק רקמת כבד נשמרת כאן במדויק.</li>
	<li>התבונן בסמלים בפינה הימנית העליונה של ממשק המשתמש הגרפי (איור 5), כגון התקרבות, התרחקות, חזרה לתצוגה הכללית וסימון הקואורדינטות של הפיקסל שנבחר. הערה: סרגל הצבעים המוגדר כברירת מחדל הוא מפת הצבעים של "jet", כלומר הערכים המתאימים (Unit kpa) מכחול לאדום הם נמוכים לגבוהים.</li>
	<li>בצעו את פונקציית LSD_Volume עם אותו קלט כמו LSD_Slice כדי לקבל את ההתפלגות המרחבית של LSD בכבד התלת-ממדי, כפי שמוצג באיור 6. צפו בעוצמת הקול התלת-ממדית של אל-אס-די מכל נקודת מבט על-ידי לחיצה ממושכת על לחצן העכבר השמאלי וגרירת המסך (איור 6).</li>
</ol>5. ניתוח כמותי של LSD
הערה: מוקד ניתוח כמותי חשוב של מחקר זה הוא לספק את היחס בין שלבים שונים של ווקסלים LSD בכבד של המטופל. איור 6 מראה שהתפלגות פיברוזיס בכבד בחולים אינה אחידה במקומות מרחביים שונים. הסיבה לכך שהתסמינים הקליניים עדיין אינם ברורים היא בעיקר בגלל שחלק ניכר מרקמת הכבד נמצא בשלב תקין. לכן, יש צורך לכמת במדויק את ההבדל בין חולים לאנשים בריאים. זוהי תפיסה כמותית חשובה של מחקר זה.
<ol><li>קבע את הטווחים המספריים של ערכי הנוקשות עבור שלבים שונים של פיברוזיס בכבד, כפי שמוצג באיור 7.</li>
	<li>חשב את ההתפלגות של כל ווקסלי הכבד של המטופל בשלבי פיברוזיס שונים (איור 8) על-ידי הפעלת הפונקציה Hepatic_Fibrosis עם פרמטר הקלט של נפח התלת-ממד של LSD שמוצג באיור 6.</li>
	<li>השתמשו באותם צעדים כדי לחשב ולהשוות את התוצאות של כבד בריא לחלוטין עם חולה פיברוזיס טיפוסי בכבד שתואר לעיל (איור 9).</li>
</ol>

ניתוח כמותי של התפלגות נוקשות הכבד

<ol><li>Henderson, N. C., Rieder, F., Wynn, T. A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Fibrosis%3A+from+mechanisms+to+medicines%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Fibrosis: from mechanisms to medicines.</a> Nature. 587 (7835), 555-566 (2020).</li>
<li>Parola, M., Pinzani, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Liver+fibrosis%3A+Pathophysiology%2C+pathogenetic+targets+and+clinical+issues%5BTitle%5D)+AND+%22Molecular+Aspects+of+Medicine%22%5BJournal%5D)">Liver fibrosis: Pathophysiology, pathogenetic targets and clinical issues.</a> Molecular Aspects of Medicine. 65, 37-55 (2019).</li>
<li>Ramachandran, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Resolving+the+fibrotic+niche+of+human+liver+cirrhosis+at+single-cell+level%5BTitle%5D)+AND+%22Nature%22%5BJournal%5D)">Resolving the fibrotic niche of human liver cirrhosis at single-cell level.</a> Nature. 575 (7783), 512-518 (2019).</li>
<li>Stefan, N., Häring, H. -U., Cusi, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Non-alcoholic+fatty+liver+disease%3A+causes%2C+diagnosis%2C+cardiometabolic+consequences%2C+and+treatment+strategies%5BTitle%5D)+AND+%22The+Lancet.+Diabetes+%26+Endocrinology%22%5BJournal%5D)">Non-alcoholic fatty liver disease: causes, diagnosis, cardiometabolic consequences, and treatment strategies.</a> The Lancet. Diabetes & Endocrinology. 7 (4), 313-324 (2019).</li>
<li>Castera, L., Friedrich-Rust, M., Loomba, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Noninvasive+assessment+of+liver+disease+in+patients+with+nonalcoholic+fatty+liver+disease%5BTitle%5D)+AND+%22Gastroenterology%22%5BJournal%5D)">Noninvasive assessment of liver disease in patients with nonalcoholic fatty liver disease.</a> Gastroenterology. 156 (5), 1264.e4-1281.e4 (2019).</li>
<li>Godoy-Matos, A. F., Silva Júnior, W. S., Valerio, C. M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((NAFLD+as+a+continuum%3A+from+obesity+to+metabolic+syndrome+and+diabetes%5BTitle%5D)+AND+%22Diabetology+%26+Metabolic+Syndrome%22%5BJournal%5D)">NAFLD as a continuum: from obesity to metabolic syndrome and diabetes.</a> Diabetology & Metabolic Syndrome. 12 (1), 1-20 (2020).</li>
<li>Venkatesh, S. K., Xu, S., Tai, D., Yu, H., Wee, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Correlation+of+MR+elastography+with+morphometric+quantification+of+liver+fibrosis+%28Fibro-C-Index%29+in+chronic+hepatitis+B%5BTitle%5D)+AND+%22Magnetic+Resonance+in+Medicine%22%5BJournal%5D)">Correlation of MR elastography with morphometric quantification of liver fibrosis (Fibro-C-Index) in chronic hepatitis B.</a> Magnetic Resonance in Medicine. 72 (4), 1123-1129 (2014).</li>
<li>Yin, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Assessment+of+hepatic+fibrosis+with+magnetic+resonance+elastography%5BTitle%5D)+AND+%22Clinical+Gastroenterology+and+Hepatology%22%5BJournal%5D)">Assessment of hepatic fibrosis with magnetic resonance elastography.</a> Clinical Gastroenterology and Hepatology. 5 (10), 1207-1213 (2007).</li>
<li>Venkatesh, S. K., Wang, G., Lim, S. G., Wee, A. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Magnetic+resonance+elastography+for+the+detection+and+staging+of+liver+fibrosis+in+chronic+hepatitis+B%5BTitle%5D)+AND+%22European+Radiology%22%5BJournal%5D)">Magnetic resonance elastography for the detection and staging of liver fibrosis in chronic hepatitis B.</a> European Radiology. 24, 70-78 (2014).</li>
<li>Ichikawa, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Magnetic+resonance+elastography+for+staging+liver+fibrosis+in+chronic+hepatitis+C%5BTitle%5D)+AND+%22Magnetic+Resonance+in+Medical+Sciences%22%5BJournal%5D)">Magnetic resonance elastography for staging liver fibrosis in chronic hepatitis C.</a> Magnetic Resonance in Medical Sciences. 11 (4), 291-297 (2012).</li>
<li>Chen, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Early+detection+of+nonalcoholic+steatohepatitis+in+patients+with+nonalcoholic+fatty+liver+disease+by+using+MR+elastography%5BTitle%5D)+AND+%22Radiology%22%5BJournal%5D)">Early detection of nonalcoholic steatohepatitis in patients with nonalcoholic fatty liver disease by using MR elastography.</a> Radiology. 259 (3), 749-756 (2011).</li>
<li>Singh, S., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Diagnostic+performance+of+magnetic+resonance+elastography+in+staging+liver+fibrosis%3A+a+systematic+review+and+meta-analysis+of+individual+participant+data%5BTitle%5D)+AND+%22Clinical+Gastroenterology+and+Hepatology%22%5BJournal%5D)">Diagnostic performance of magnetic resonance elastography in staging liver fibrosis: a systematic review and meta-analysis of individual participant data.</a> Clinical Gastroenterology and Hepatology. 13 (3), 440.e6-451.e6 (2015).</li>
<li>Ferro, M., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Radiomics+in+prostate+cancer%3A+an+up-to-date+review%5BTitle%5D)+AND+%22Therapeutic+Advances+in+Urology%22%5BJournal%5D)">Radiomics in prostate cancer: an up-to-date review.</a> Therapeutic Advances in Urology. 14, 17562872221109020(2022).</li>
<li>Nam, D., Chapiro, J., Paradis, V., Seraphin, T. P., Kather, J. N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Artificial+intelligence+in+liver+diseases%3A+Improving+diagnostics%2C+prognostics+and+response+prediction%5BTitle%5D)+AND+%22JHEP+Reports%22%5BJournal%5D)">Artificial intelligence in liver diseases: Improving diagnostics, prognostics and response prediction.</a> JHEP Reports. 4 (4), 100443(2022).</li>
<li>Wu, Y. -J., Wu, F. -Z., Yang, S. -C., Tang, E. -K., Liang, C. -H. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Radiomics+in+early+lung+cancer+diagnosis%3A+from+diagnosis+to+clinical+decision+support+and+education%5BTitle%5D)+AND+%22Diagnostics%22%5BJournal%5D)">Radiomics in early lung cancer diagnosis: from diagnosis to clinical decision support and education.</a> Diagnostics. 12 (5), 1064(2022).</li>
</ol>

כלי התוכנה לכימות פיברוזיס בכבד המופיע בטבלת החומרים של מחקר זה, HepaticFibrosis V1.0, הוא כלי תוכנה מבית Beijing Intelligent Entropy Science &; Technology Co Ltd. זכויות הקניין הרוחני של כלי תוכנה זה שייכות לחברה.

בפרקטיקה הקלינית, זה מאתגר לכמת ולעקוב במדויק אחר מצבם של חולי פיברוזיס בכבד בשלב מוקדם. ההשוואה המוצגת באיור 9 משקפת במלואה את מידת הפיברוזיס בכבד אצל המטופל בהשוואה לכבד בריא; כמובן, נתון זה יכול להיות גם השוואה בין שתי תקופות שונות עבור המטופל, המשמש להערכת יעילות הטיפול. שיטת כימות מדויקת זו היא השלב הקריטי המרכזי של מחקר זה. יתר על כן, שיטת החישוב של נפח ה-LSD התלת-ממדי המוצג באיור 5 ובאיור 6 יכולה לאתר במדויק את המיקום המרחבי ...

פיברוזיס בכבד מתייחס להיווצרות של רקמת צלקת עודפת בכבד, בדרך כלל כתוצאה מנזק לכבד או מחלה 1,2,3,4. לעתים קרובות היא מתעוררת כתוצאה מפגיעה כרונית בכבד והיא קשורה בדרך כלל למחלות כבד, כגון דלקת כבד נגיפית כרונית, מחלת כבד שומני שאינה אלכוהולית ומחלת כבד אלכוהולית. אם לא מטופלים, פיברוזיס בכבד יכול להתקדם לשחמת הכבד, מצב מסכן חיים פוטנציאלי הקשור לתחלואה ותמותה משמעותיות.
מחקר פעיל בתחום זה נועד להבהיר את המנגנונים התאיים והמולקולריים העומדים בבסיס הפתוגנזה של פיברוזיס בכבד, כמו גם לפתח אסטרטגיות אבחון וטיפול חדשניות לשיפור תוצאות המטופלים. מטרה נוספת היא גילוי לא פולשני של שלב הפיברוזיס בכבד, שהוא היבט קריטי שנמצא בקורלציה ישירה עם אבחון המחלה, בחירת הטיפול והערכת הפרוגנוזה. למרות החשיבות של אבחון מדויק וניטור של פיברוזיס בכבד, שיטות אבחון מסורתיות, כגון ביופסיה של הכבד, הן פולשניות וקשורות לסיכונים משמעותיים. לעומת זאת, אלסטוגרפיהבתהודה מגנטית 5,6 (MRE) היא טכניקת הדמיה לא פולשנית מבטיחה שהוכיחה פוטנציאל באבחון וניטור של פיברוזיס בכבד על ידי כימות נוקשות הכבד.
בשנים האחרונות נערך מחקר משמעותי שהתמקד בהערכת הדיוק והאמינות של MRE באבחון פיברוזיס בכבד, כמו גם יתרונותיו הפוטנציאליים על פני שיטות אבחון מסורתיות. מדד קשיחות הכבד של MRE קיבל אישור על ידי מנהל המזון והתרופות האמריקני (FDA) לאבחון קליני, וניתוח השוואתי נרחב עם תוצאות פתולוגיות נערך בפרקטיקה הקלינית. התוצאות הראו כי מפות הנוקשות שנוצרו על ידי MRE מציגות מתאם חיובי חזק עם שלבים שונים של פיברוזיסבכבד 7,8,9,10,11,12. עם זאת, עד כה, העבודה של הערכה מדויקת ומעקב אחר התקדמות פיברוזיס בכבד בחולים באמצעות ניתוח כמותי של התפלגות נוקשות הכבד (LSD) על ידי התאמת תמונות מבנה הכבד עם MRE לא התקדמה הרבה.
במחקר זה, טכניקת ניתוח קבוצת הדמיה רפואית13,14,15 מוצגת כדי להשיג יישור מדויק של תמונות מבנה הכבד עם מפת הנוקשות שנוצרה על ידי MRE במרחב תלת ממדי, המאפשר חישוב של ערכי נוקשות הכבד עבור כל ווקסל של הכבד כולו. בהתבסס על המודל התלת-ממדי הדיגיטלי של LSD, ניתן לחשב ולהעריך את ההתפלגות המדויקת של היערכות פיברוזיס בכבד ספציפית למטופל. זה מניח בסיס מוצק לאבחון כמותי מדויק של פיברוזיס כבד בשלב מוקדם.

<table><tbody><tr><td>MATLAB</td><td>MathWorks&nbsp;</td><td>2022ב</td><td>מחשוב וויזואליזציה&nbsp;</td></tr><tr><td>Mimics</td><td>Materialise</td><td>Mimics Research V20</td><td>Model Format</td></tr><tr><td>Transformation Tools for 3D_LSD</td><td>intelligent &nbsp; אנטרופי</td><td>הכבדפיברוזיס V1.0</td><td>בייג'ינג אנטרופיה אינטליגנטית מדע & Technology Co Ltd. מידול לאיחוי CT/MRI</td></tr></tbody></table>

מודל דיגיטלי תלת מימדי לאבחון מוקדם של פיברוזיס בכבד המבוסס על אלסטוגרפיה בתהודה מגנטית

A Three-Dimensional Digital Model for Early Diagnosis of Hepatic Fibrosis Based on Magnetic Resonance Elastography

פיברוזיס בכבד הוא שלב מוקדם של שחמת הכבד, ואין שיטות לא פולשניות ונוחות יותר לאיתור והערכה של המחלה. למרות ההתקדמות הטובה שהושגה עם מפת קשיחות הכבד (LSM) המבוססת על אלסטוגרפיה של תהודה מגנטית (MRE), עדיין יש כמה מגבלות שיש להתגבר עליהן, כולל קביעת מיקוד ידנית, בחירה ידנית של אזורי עניין (ROIs), ונתוני LSM לא רציפים ללא מידע מבני, מה שלא מאפשר להעריך את הכבד בכללותו. במחקר זה, אנו מציעים מודל דיגיטלי תלת ממדי (3D) חדשני לאבחון מוקדם של פיברוזיס בכבד המבוסס על MRE.
MRE היא טכניקת הדמיה לא פולשנית המשתמשת בדימות תהודה מגנטית (MRI) כדי למדוד את נוקשות הכבד באתר הסריקה באמצעות אינטראקציה בין אדם למחשב. מחקרים הצביעו על קשר חיובי מובהק בין LSM המתקבל באמצעות MRE לבין מידת הפיברוזיס בכבד. עם זאת, למטרות קליניות, יש צורך בכימות מקיף ומדויק של מידת הפיברוזיס בכבד. כדי להתמודד עם זה, הרעיון של התפלגות נוקשות הכבד (LSD) הוצע במחקר זה, אשר מתייחס נפח נוקשות 3D של כל ווקסל כבד המתקבל על ידי יישור של תמונות רקמת כבד 3D אינדיקטורים MRE. זה מספק כלי קליני יעיל יותר לאבחון וטיפול בפיברוזיס בכבד.

על ידי ניצול המידע בשדה Description_Name של קובצי DICOM, ניתן לשנות את שם תיקיית ה- MRI המקורית כדי להקל על לוקליזציה מהירה של רצף ההדמיה הנדרש במהלך תהליך הניתוח בקבוצת ההדמיה. רצף ה- MRI-IDEAL מחוץ לשלב הוא סוג של רצף MRI המשמש למתן תיאורים ברורים יותר של גבולות רקמת הכבד. הסיבה לכך היא שרצף מחוץ לפאזות של MRI IDEAL יכול להבדיל טוב יותר בין חוזק המגנטיזציה והזווית של רקמות שונות באמצעות טכניקות עיבוד תמונה ספציפיות.
רצף ה-MRI-IDEAL out-phase פועל באמצעות רצפי הד הדרגתיים (GR...

מטרת מחקר זה הייתה לפתח מודל דיגיטלי תלת ממדי חדשני לאבחון מוקדם של פיברוזיס בכבד, הכולל את הנוקשות של כל ווקסל בכבד של המטופל ובכך יכול לשמש לחישוב יחס הפיזור של הכבד של המטופל בשלבי פיברוזיס שונים.

Hepatic fibrosis is an early stage of liver cirrhosis, and there are no better non-invasive and convenient methods for the detection and evaluation of the ...

מטרת המחקר היא לפתח מודל דיגיטלי תלת מימדי לאבחון מוקדם של פיברוזיס בכבד המבוסס על אלסטוגרפיה של תהודה מגנטית. המחקר נועד להתמודד עם מגבלות השיטות הנוכחיות ולספק גישה לא פולשנית וכמותית להערכה וניטור מדויקים של פיברוזיס בכבד. חלק מהאתגרים הניסיוניים הנוכחיים בתחום מחקר פיברוזיס בכבד כוללים שיפור דיוק הסריקה וטכניקות הדמיה של שיטות לא פולשניות כמו אלסטוגרפיה בתהודה מגנטית, סטנדרטיזציה של פרוטוקולים חישוביים לתוצאות עקביות וצבירה מקיפה יותר, וזה היה גודל הנתונים לסיווג ואבחון מדויקים.התמונות המבניות של MRI הכבד יושרו במדויק עם תמונות MRE, ואפשרו התפלגות תלת ממדית של קשיחות הכבד, פיזור והשגת כימות מדויק במרחב תלת ממדי. ניתן לקבוע במדויק את מפת התפלגות הנוקשות של הכבד לכבד בריא, ולנצל אותה בנוחות לאבחון וטיפול בחולים עם שלבים שונים של שחמת הכבד. בעתיד, אנו רוצים להתייחס לאבחון, טיפול ופרוגנוזה מבוססי בינה מלאכותית של מחלות כבד, כמו גם לפיתוח תרופות צמחיות הקשורות למחלות כבד.

a-three-dimensional-digital-model-for-early-diagnosis-hepatic

Research

JoVE Journal

Medicine

רפואה

הליך מדגים את המתודולוגיה של elastography תהודה מגנטית לניטור התוצאה מהונדסים של השומן ואת בונה רקמות osteogenic מהונדסים באמצעות הערכה מקומית לא פולשנית של תכונות מכניות באמצעות תהודה מגנטית elastography מיקרוסקופיים (μMRE).

תהודה מגנטית elastography מתודולוגיה להערכת של רקמות מהונדסות צמיחה Construct

פרוטוקול זה מתאר את השימוש בטכניקת אולטרסאונד משופרת כדי לבחון ולכומת באופן לא פולשני שינויים ברקמת הכבד במודלים מכרסמים של מחלת כבד שומני לא אלכוהולי.

יישום של אולטראסאונד ו גל גזה אלסטוגרפיה הדמיה במודל חולדה של NAFLD / NASH

הפרוטוקול הנוכחי מייעל את שיטות זילוח / דה-צלולריזציה באתרו של הכבד ושיטות מיקרוסקופיה של שני פוטונים כדי ליצור פלטפורמה אמינה להמחשת הדינמיקה של עיצוב מחדש של מטריצה חוץ-תאית (ECM) במהלך סטאטוהפטיטיס לא אלכוהולית (NASH).

הדמיה תלת מימדית של המטריצה החוץ תאית של הכבד במודל עכבר של דלקת כבד לא אלכוהולית

אנו מציגים פרוטוקול למדידת המודולי האלסטי של אזורים עשירים בקולגן בכבד רגיל וחולה באמצעות מיקרוסקופיה של כוח אטומי. השימוש בו זמנית במיקרוסקופיית קיטוב מספק דיוק מרחבי גבוה ללוקליזציה של אזורים עשירים בקולגן במקטעי הכבד.

מדידת נוקשות הכבד באמצעות מיקרוסקופיה של כוח אטומי בשילוב עם מיקרוסקופיית קיטוב

מחקר זה מציג שיטת כימות תלת-ממדית ייחודית לפיזור מקטע שומן בכבד (LFF) באמצעות דימות תהודה מגנטית של דיקסון (Dixon MRI). מפות LFF, הנגזרות מתמונות בפאזה ובפאזה של מים, משולבות עם קווי מתאר תלת-ממדיים של הכבד כדי להבדיל בין דפוסי LFF בין כבד רגיל וסטאטוטי, ומאפשרות הערכה מדויקת של תכולת השומן בכבד.

טכניקת כימות תלת ממדית לניתוח פיזור שברי שומן בכבד באמצעות הדמיית תהודה מגנטית של דיקסון

פרוטוקול זה מציג צינור הדמיה מקיף להמחשה ומידום מורפולוגיית תאי כוכב כבדיים ברקמת כבד שלמה. גישה זו משלבת תיוג פלואורסצנטי של פיברובלסטים באמצעות גנטיקה של עכברים, הכנת רקמה מבוססת פרפוזיה בכבד במקום , ושיטת ניקוי רקמות iDISCO מותאמת להשגת שקיפות אופטית.

מיפוי מורפולוגיית תאי כוכב כבדיים במודלים של עכברים של פיברוזיס כבד

מאמר זה מספק מתודולוגיות מפורטות לשימוש במבחנים תלת ממדי (3D) לכמת פלישת תאי סרטן השד. באופן ספציפי, אנו דנים בהליכים הנדרשים להקמת מבחני כאלה, כימות, וניתוח נתונים, וכן שיטות לבדיקת ההפסד של שלמות קרום המתרחש כאשר תאים לפלוש.

כימות של הפולשנות תאי סרטן השד תוך שימוש במודל תלת ממדים (3D)

מודל פרה קליני, עכברי של גרורות בכבד מבוצע באמצעות טכניקת הזרקת hemispleen.

דגם Murine פרה של גרורות כבדית

כאן אנו מציגים פרוטוקול לתרבית משותפת בתלת מימד, שימושי לחקירת אינטראקציות רב-תאיות ואפנון תלוי מטריצה חוץ-תאית של התנהגות תאי סרטן. במודל ניסיוני זה, תאים סרטניים מתורבתים על ג'ל קולגן המשובץ בפיברובלסטים הקשורים לסרטן אנושי.

מודל שיתוף תרבות תלת-ממדי לגידול אינטראקציה-סטרומה

פלישה לרקמות נורמליות שמסביב היא מאפיין מגדיר של גידולים ממאירים. אנו מספקים כאן מבחן מיקרו-צלחת פשוט ואוטומטי למחצה של פלישה לביומטריצה תלת מימדית טבעית שהודגמה במספר מודלים של סרטן אנושי מתקדם.

Assay (3D) תלת ממדי גידול ספרואיד הפלישה

חקור מודל דיגיטלי תלת מימדי לאבחון מוקדם של פיברוזיס בכבד באמצעות אלסטוגרפיה בתהודה מגנטית. השיטה מאפשרת הערכה מדויקת של קשיחות הכבד ומיפוי תלת ממדי לטיפול מותאם אישית.

מודל דיגיטלי תלת מימדי לאבחון מוקדם של פיברוזיס בכבד המבוסס על אלסטוגרפיה בתהודה מגנטית

גלה סרטונים נוספים