Fullautomatisert kvantitativ MR med høy gjennomstrømning av leveren

Det overordnede formålet med dette arbeidet er å utvikle, implementere og teste en "single-button push", integrert kombinasjon av innovative MR-løsninger for å muliggjøre rimelig kvantitativ evaluering av kronisk leversykdom på mindre enn 5 minutter med ekte MR-suitetid. Målet er å designe en pålitelig, helautomatisert, høyeffektiv MR-undersøkelse med lav variasjon.

Hovedmålet er å demonstrere en frittpustende 2D CSE-MRI-metode som er robust mot bevegelse og fri for skjevhet sammenlignet med referanse-3D CSE-MRI-metoden.

Sekundære mål inkluderer optimalisering av metodene hos friske frivillige, og teknisk suksess og gjennomstrømning av en-knapps trykkeksamen:

1. Repeterbarhet: vi vil beregne den kvadratiske forskjellen mellom hvert par med gjentatte protondensitetsfettfraksjon (PDFF) / R2*-målinger, og vil modellere denne verdien inkludert innsamlings-/rekonstruksjonsmetoden som en kovariat ved bruk av Generalized Estimating Equations (GEE)
2. Reproduserbarhet av den foreslåtte metoden mellom 1,5T og 3T ved bruk av reproduserbarhetskoeffisienten og interklassekorrelasjonskoeffisient (ICC)
3. Teknisk suksess for enkelt-trykknapp-eksamenen (fullføring av eksamen, akseptabel automatisert resept som bestemt gjennom radiologevaluering, bildekvalitet og automatisert analysenøyaktighet sammenlignet med manuell analyse)
4. Gjennomsnitt og standardavvik for total to-dørs suite-tid for enkelt-trykk-knapp-undersøkelsen

Spesifikke mål:

Mål 1: Utvikle og optimalisere bevegelsesufølsom, høy SNR (signal-til-støy-forhold), frittpustende "feilsikker" CSE-MRI for nøyaktig og presis måling av PDFF og R2* som biomarkører for leverfett og jern .

Mål 2: Bekrefte nøyaktigheten (dvs.: skjevhet) og presisjonen (dvs.: repeterbarhet og reproduserbarhet på tvers av feltstyrke) til den foreslåtte CSE-MRI-metoden hos pasienter med leversteatose og hos pasienter med leverjernoverskudd.

Mål 3: Implementer og valider en integrert én-knapps trykk, helautomatisk CSE-MRI-protokoll på < 5 minutter med MR-romtid, ved å bruke i) Kunstig intelligens (AI)-basert automatisert bilderesept, ii) en innovativ MR "Smart Suite " design, og iii) automatisert kvantitativ bildeanalyse og rapportering.

For å nå disse målene vil deltakerne bli rekruttert til 6 delstudier:

1. Delstudie 1: Optimalisering av fripust 2D CSE-metode hos friske frivillige
2. Delstudie 2: Validering av fritt pustende 2D CSE-metode hos friske frivillige
3. Delstudie 3: Validering hos pasienter med kjent eller mistenkt jernoverskudd eller fettlever
4. Delstudie 4: Evaluering av autoresept hos friske frivillige
5. Delstudie 5: Round-robin-evaluering av enkelt-trykk-knapp-eksamen hos friske frivillige
6. Delstudie 6: Gjennomstrømningsevaluering hos pasienter planlagt for klinisk abdominal MR

For delstudier 1, 2 og 4 vil deltakerne bli bedt om å gjennomføre ett forskningsbesøk som varer omtrent 1,5 time. Deltakerne vil bli skannet med én feltstyrke i opptil 1 time. For å vurdere repeterbarheten av test-retest, kan forsøkspersonene bli bedt om å sette seg opp på MR-skannersengen, eller gå av og deretter tilbake til skanneren.

I delstudie 3 vil deltakerne bli bedt om å gjennomføre ett forskningsbesøk på ca. 1,5 time. Deltakerne vil bli skannet på et 1,5T-system i opptil 1 time. For å demonstrere reproduserbarheten på tvers av feltstyrken til CSE MRI for å måle leverjern og fett, vil 10 deltakere med leverfett og 10 deltakere med leverjern bli skannet en gang til samme dag ved 3T. For disse 20 deltakerne er total skannetid mindre enn 2 timer og studiebesøket vil vare ca. 3 timer.

I delstudie 5 vil studiebesøket vare ca 3,5 timer. Deltakerne vil delta i grupper på 10. Etter samtykke, MR-screening og antropometriske målinger vil deltakerne danne en kø og bli skannet fortløpende. Etter skanning vil hver deltaker bli med på slutten av køen igjen. Hver deltaker vil bli skannet 3 ganger. Hver individuell skanning "økt" vil vare i omtrent 5 minutter, og hver deltaker total skanningstid vil være mindre enn 20 minutter.

Hver deltaker i delstudie 5 vil bli utstyrt med en Smart Suite RFID (radiofrekvensidentifikasjon) eller Bluetooth-armbåndssystem for å spore MR-suitetid for hver deltaker og skanning. Armbåndene brukes også i kliniske bildebesøk for å spore pasientens arbeidsflyt. Armbåndet vil bli brukt til å spore når deltakerne går inn og forlater MR-suiten. De relative tidspunktene fra baseline vil bli registrert automatisk, lagt inn i studiens RedCap og koblet til andre studiedata via deltakerens studie-ID.

For delstudie 6, før deres kliniske eksamen, vil deltakerne bli skannet med en-knapps-trykkprotokollen. Forskningsskanningstiden vil være mindre enn 10 minutter og det totale forskningsbesøket vil vare ca. 20 minutter. Hver deltaker i denne delstudien vil også være utstyrt med et Smart Suite RFID- eller Bluetooth-armbåndssystem for å spore MR-suitetid for hver deltaker og skanne, som beskrevet for delstudie 5.