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Articolo metodologico

Una tecnica di quantificazione 3D per l'analisi della distribuzione della frazione di grasso epatico utilizzando la risonanza magnetica Dixon

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DOI:

10.3791/66121

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20 ottobre 2023

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In questo articolo

Sommario

Questo studio introduce un metodo di quantificazione 3D unico per la distribuzione della frazione di grasso epatico (LFF) utilizzando la risonanza magnetica Dixon (Dixon MRI). Le mappe LFF, derivate da immagini in fase e in fase acquosa, sono integrate con contorni epatici 3D per differenziare i modelli LFF tra fegati normali e steatosici, consentendo una valutazione precisa del contenuto di grasso epatico.

Abstract

Questo studio presenta una metodologia di quantificazione 3D per la distribuzione della frazione di grasso epatico (LFF) attraverso l'utilizzo dell'analisi delle immagini di Dixon MRI. L'obiettivo principale è quello di offrire un mezzo altamente accurato e non invasivo per valutare il contenuto di grasso epatico. Il processo prevede l'acquisizione di immagini in fase e in fase acquosa da una sequenza di Dixon. Le mappe LFF vengono quindi meticolosamente calcolate voxel per voxel dividendo le immagini della fase lipidica per le immagini in fase. Contemporaneamente, i contorni epatici 3D vengono estratti dalle immagini in fase. Questi componenti cruciali sono perfettamente integrati per costruire un modello di distribuzione 3D-LFF completo. Questa tecnica non si limita ai fegati sani, ma si estende a quelli afflitti da steatosi epatica. I risultati ottenuti dimostrano la notevole efficacia di questo approccio sia nella visualizzazione che nella quantificazione del contenuto di grasso epatico. Discerne distintamente i modelli che differenziano tra fegato normale e steatosico. Sfruttando la risonanza magnetica di Dixon per estrarre la struttura 3D del fegato, questo metodo offre valutazioni precise dell'LFF che coprono l'intero organo, mantenendo così una grande promessa per la diagnosi di steatosi epatica con notevole efficacia.

Introduzione

La steatosi epatica non alcolica (NAFLD) comprende uno spettro di condizioni patologiche, che vanno dall'accumulo anomalo di trigliceridi nelle cellule epatiche (steatosi epatica) allo sviluppo di infiammazione e danni alle cellule epatiche, noti come steatoepatite non alcolica (NASH). In alcuni casi, la NAFLD può progredire verso stadi più gravi, tra cui fibrosi, cirrosi, malattia epatica allo stadio terminale o persino carcinoma epatocellulare (HCC)1. I dati pubblicati dall'Organizzazione Mondiale della Sanità e dal Global Burden of Disease suggeriscono che circa 1.235,7 milioni di persone in tutto il mondo sono affette da NAFLD in tutte le f....

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Protocollo

Lo studio è stato approvato e il paziente è stato reclutato dal Dipartimento di Malattie Infettive dell'Ospedale Dongzhimen, Università di Medicina Cinese di Pechino, a Pechino, in Cina. Il paziente è stato sottoposto a una risonanza magnetica addominale di routine dopo aver fornito il consenso informato. In questa indagine, viene impiegato un approccio di modellazione della distribuzione 3D per ricostruire la frazione di grasso epatico (LFF) in un paziente standard con steatosi epatica diagnosticata dal punto di vista medico. Inoltre, lo studio fornisce una valutazione quantitativa confrontando il fegato del paziente con un fegato sano. Gli strumenti software utilizz....

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Risultati

Questa indagine utilizza set di dati reali dei pazienti acquisiti utilizzando uno scanner MRI disponibile in commercio per convalidare la metodologia di quantificazione della frazione di grasso epatico 3D (Figura 1). Il protocollo di risonanza magnetica includeva l'imaging a quattro fasi 9,10 di Dixon: in fase, fuori fase, solo acqua e solo grasso (Figura 2). La frazione grassa (FF) di ciascun voxel vien.......

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Discussione

Questa ricerca presenta un'innovativa tecnica di quantificazione 3D per l'analisi della distribuzione della frazione di grasso epatico (LFF) utilizzando Dixon MRI 9,10. Integrando le mappe LFF, generate da immagini in fase e in fase acquosa, con i contorni epatici 3D, questo metodo distingue tra i modelli LFF nel fegato normale e in quello steatosico6. Di conseguenza, facilita una valutazione precisa del contenuto di grasso epatico.

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Dichiarazioni

Lo strumento software per la quantificazione della steatosi epatica, elencato nella tabella dei materiali di questo studio come HepaticSteatosis V1.0, è un prodotto di Beijing Intelligent Entropy Science & Technology Co., Ltd. I diritti di proprietà intellettuale di questo strumento software appartengono all'azienda.

Ringraziamenti

Questa pubblicazione ha ricevuto il sostegno del quinto programma nazionale per l'identificazione di talenti clinici eccezionali nella medicina tradizionale cinese, organizzato dall'Amministrazione Nazionale della Medicina Tradizionale Cinese. Il collegamento ufficiale alla rete è'http://www.natcm.gov.cn/renjiaosi/zhengcewenjian/2021-11-04/23082.html.

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Materiali

Elenco dei materiali utilizzati in questo articolo
NomeAziendaNumero di catalogoCommenti
MATLABMathWorks 2022BInformatica e visualizzazione 
MimicsMaterialiseMimics Research V20 Trasformazione delformato del modello
Strumenti per 3D_LFFEntropia intelligenteSteatosi epatica V1.0Pechino Entropia intelligente Scienza & Technology Co Ltd.
Modellazione per la fusione TC/MRI

Riferimenti

  1. Pouwels, S., et al. Non-alcoholic fatty liver disease (NAFLD): a review of pathophysiology, clinical management and effects of weight loss. BMC Endocr Disord. 22 (1), 63(2022).
  2. Younossi, Z. M., et al. The global burden o....

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