Fuldt automatiseret høj-throughput kvantitativ MR af leveren

Det overordnede formål med dette arbejde er at udvikle, implementere og teste en "single-button push", integreret kombination af innovative MR-løsninger for at muliggøre billig kvantitativ evaluering af kronisk leversygdom på mindre end 5 minutters ægte MRI-suitetid. Målet er at designe en pålidelig, fuldautomatisk, højeffektiv MR-undersøgelse med lav variabilitet.

Det primære mål er at demonstrere en 2D CSE-MRI-metode med frit vejrtrækning, der er robust over for bevægelse og fri for bias sammenlignet med reference 3D CSE-MRI-metoden.

Sekundære mål inkluderer optimering af metoderne hos raske frivillige og teknisk succes og gennemstrømning af enkelt-knap-push-eksamenen:

1. Repeterbarhed: vi vil beregne den kvadrerede forskel mellem hvert par af gentagne protondensitetsfedtfraktioner (PDFF) / R2*-målinger, og vil modellere denne værdi, herunder opkøbs-/rekonstruktionsmetoden som en kovariat ved hjælp af Generalized Estimating Equations (GEE)
2. Reproducerbarhed af den foreslåede metode mellem 1,5T og 3T ved hjælp af reproducerbarhedskoefficienten og interklassekorrelationskoefficienten (ICC)
3. Teknisk succes af enkelt-tryk-knap-eksamenen (afslutning af eksamen, acceptabel automatiseret recept som bestemt gennem radiologevaluering, billedkvalitet og automatiseret analyse-nøjagtighed sammenlignet med manuel analyse)
4. Gennemsnit og standardafvigelse af den samlede to-dørs suite-tid for enkelt-tryk-knap-undersøgelsen

Specifikke mål:

Mål 1: Udvikle og optimere bevægelsesufølsom, høj-SNR (signal-til-støj-forhold), frit åndedræt "fejlsikker" CSE-MRI til nøjagtig og præcis måling af PDFF og R2* som biomarkører for leverfedt og jern .

Mål 2: Bekræft nøjagtigheden (dvs.: bias) og præcision (dvs.: repeterbarhed og reproducerbarhed på tværs af feltstyrke) af den foreslåede CSE-MRI-metode hos patienter med leversteatose og hos patienter med leverjernoverbelastning.

Mål 3: Implementer og valider en integreret, fuldautomatisk CSE-MRI-protokol med et tryk på én knap på < 5 minutters MR-rumtid ved hjælp af i) Kunstig intelligens (AI)-baseret automatiseret billedrecept, ii) en innovativ MRI "Smart Suite "design og iii) automatiseret kvantitativ billedanalyse og rapportering.

For at nå disse mål vil deltagerne blive rekrutteret til 6 delstudier:

1. Delstudie 1: Optimering af fri vejrtrækning 2D CSE metode hos raske frivillige
2. Delstudie 2: Validering af fri vejrtrækning 2D CSE metode hos raske frivillige
3. Delstudie 3: Validering hos patienter med kendt eller mistænkt jernoverskud eller fedtlever
4. Delstudie 4: Evaluering af auto-recept hos raske frivillige
5. Delstudie 5: Round-robin-evaluering af enkelt-tryk-knap-eksamen hos raske frivillige
6. Delstudie 6: Gennemløbsevaluering hos patienter, der er planlagt til klinisk abdominal MR

For delstudier 1, 2 og 4 vil deltagerne blive bedt om at gennemføre et forskningsbesøg, der varer cirka 1,5 time. Deltagerne vil blive scannet med en enkelt feltstyrke i op til 1 time. For at vurdere test-gen-test repeterbarhed kan forsøgspersoner blive bedt om at sætte sig op på MR-scannersengen eller træde af og derefter tilbage til scanneren.

I delstudie 3 vil deltagerne blive bedt om at gennemføre et forskningsbesøg, der varer cirka 1,5 time. Deltagerne vil blive scannet på et 1,5T-system i op til 1 time. For at demonstrere reproducerbarheden på tværs af feltstyrken af ​​CSE MRI til måling af leverjern og fedt, vil 10 deltagere med leverfedt og 10 deltagere med leverjern blive scannet en anden gang samme dag ved 3T. For disse 20 deltagere er den samlede scanningstid mindre end 2 timer, og studiebesøget vil vare cirka 3 timer.

I delstudie 5 vil studiebesøget vare cirka 3,5 time. Deltagerne deltager i grupper på 10. Efter samtykke, MR-screening og antropometriske målinger vil deltagerne danne en kø og blive scannet fortløbende. Efter scanning vil hver deltager slutte sig til slutningen af ​​køen igen. Hver deltager bliver scannet 3 gange. Hver individuel scanningssession vil vare cirka 5 minutter, og hver deltagers samlede scanningstid vil være mindre end 20 minutter.

Hver deltager i delstudie 5 vil blive udstyret med et Smart Suite RFID (radiofrekvensidentifikation) eller Bluetooth-armbåndssystem til at spore MRI-suitetid for hver deltager og scanning. Armbåndene bruges også i kliniske billeddiagnostiske besøg for at spore patientens arbejdsgang. Armbåndet vil blive brugt til at spore, hvornår deltagere går ind og forlader MRI-suiten. De relative timings fra baseline vil automatisk blive registreret, indtastet i undersøgelsens RedCap og forbundet med andre undersøgelsesdata via deltagerens undersøgelses-id.

For delstudie 6 vil deltagerne forud for deres kliniske eksamen blive scannet med en enkelt-knaps trykprotokol. Forskningsscanningstiden vil være mindre end 10 minutter, og det samlede forskningsbesøg vil vare cirka 20 minutter. Hver deltager i denne delundersøgelse vil også blive udstyret med et Smart Suite RFID- eller Bluetooth-armbåndssystem til at spore MRI-suitetid for hver deltager og scanne, som beskrevet for delstudie 5.