Полностью автоматизированная высокопроизводительная количественная МРТ печени

Общая цель этой работы состоит в том, чтобы разработать, внедрить и протестировать «нажатие одной кнопки», интегрированную комбинацию инновационных решений МРТ, позволяющую проводить недорогую количественную оценку хронического заболевания печени менее чем за 5 минут реального времени набора МРТ. Цель состоит в том, чтобы разработать надежное, маловариабельное, полностью автоматизированное и высокоэффективное МРТ-исследование.

Основная цель состоит в том, чтобы продемонстрировать метод 2D CSE-MRI со свободным дыханием, который устойчив к движению и свободен от смещения по сравнению с эталонным методом 3D CSE-MRI.

Второстепенные цели включают оптимизацию методов на здоровых добровольцах, а также технический успех и пропускную способность теста с нажатием одной кнопки:

1. Повторяемость: мы рассчитаем квадрат разницы между каждой парой повторных измерений доли жира протонной плотности (PDFF) / R2* и смоделируем это значение, включая метод сбора/реконструкции, в качестве ковариации с использованием обобщенных оценочных уравнений (GEE).
2. Воспроизводимость предлагаемого метода между 1,5T и 3T с использованием коэффициента воспроизводимости и коэффициента межклассовой корреляции (ICC)
3. Технический успех исследования одним нажатием кнопки (завершение исследования, приемлемая автоматическая рецептура, определенная в результате оценки рентгенолога, качество изображения и точность автоматизированного анализа по сравнению с ручным анализом)
4. Среднее значение и стандартное отклонение общего времени двухдверного набора для экзамена с одной кнопкой

Конкретные цели:

Цель 1: Разработать и оптимизировать нечувствительный к движению, с высоким SNR (соотношение сигнал-шум) и «защищенный от ошибок» CSE-MRI со свободным дыханием для точного и точного измерения PDFF и R2 * в качестве биомаркеров жира и железа в печени. .

Цель 2: Подтвердить точность (т. е. систематическая ошибка) и прецизионность (т. е. повторяемость и воспроизводимость по напряженности поля) предложенного метода КСЭ-МРТ у пациентов со стеатозом печени и у пациентов с перегрузкой печени железом.

Цель 3: Внедрить и проверить интегрированный однокнопочный, полностью автоматизированный протокол CSE-MRI менее чем за 5 минут времени кабинета МРТ, используя i) автоматическое назначение изображений на основе искусственного интеллекта (ИИ), ii) инновационный MRI «Smart Suite». » дизайн и iii) автоматизированный количественный анализ изображений и составление отчетов.

Для достижения этих целей участники будут набраны для 6 дополнительных исследований:

1. Подисследование 1: Оптимизация метода 2D CSE свободного дыхания у здоровых добровольцев
2. Подисследование 2: Валидация метода 2D CSE при свободном дыхании у здоровых добровольцев.
3. Подисследование 3: Валидация у пациентов с известной или подозреваемой перегрузкой железом или ожирением печени
4. Подисследование 4: Оценка аутопрепаратов у здоровых добровольцев
5. Подисследование 5: Круговая оценка обследования одним нажатием кнопки у здоровых добровольцев.
6. Подисследование 6: Оценка пропускной способности у пациентов, которым назначена клиническая МРТ брюшной полости

Для подисследований 1, 2 и 4 участникам будет предложено совершить один исследовательский визит продолжительностью примерно 1,5 часа. Участники будут сканироваться при одной напряженности поля в течение 1 часа. Чтобы оценить повторяемость повторных тестов, испытуемых могут попросить сесть на кровать сканера МРТ или сойти, а затем вернуться к сканеру.

В подисследовании 3 участникам будет предложено совершить один исследовательский визит продолжительностью около 1,5 часов. Участники будут сканироваться на системе 1.5T в течение 1 часа. Чтобы продемонстрировать воспроизводимость напряженности поля МРТ CSE для измерения железа и жира в печени, 10 участников с жиром в печени и 10 участников с железом в печени будут сканированы второй раз в тот же день при 3T. Для этих 20 участников общее время сканирования составит менее 2 часов, а учебный визит продлится примерно 3 часа.

В подисследовании 5 учебная поездка продлится примерно 3,5 часа. Участники будут участвовать в группах по 10 человек. После согласия, МРТ-скрининга и антропометрических измерений участники выстраиваются в очередь и последовательно проходят сканирование. После сканирования каждый участник вернется в конец очереди. Каждый участник будет просканирован 3 раза. Каждый отдельный «сеанс» сканирования будет длиться примерно 5 минут, а общее время сканирования для каждого участника составит менее 20 минут.

Каждый участник подисследования 5 будет оснащен браслетом Smart Suite RFID (радиочастотная идентификация) или браслетом Bluetooth для отслеживания времени набора МРТ для каждого участника и сканирования. Браслеты также используются при посещении клинических изображений для отслеживания рабочего процесса пациента. Браслет будет использоваться для отслеживания входа и выхода участников из кабинета МРТ. Относительное время от исходного уровня будет записано автоматически, введено в исследование RedCap и связано с другими данными исследования через идентификатор исследования участника.

Для субисследования 6 перед клиническим обследованием участники будут сканироваться с помощью протокола нажатия одной кнопки. Время сканирования исследования будет составлять менее 10 минут, а общая продолжительность исследовательского визита составит примерно 20 минут. Каждый участник этого подисследования также будет оснащен браслетом Smart Suite RFID или Bluetooth для отслеживания времени набора МРТ для каждого участника и сканирования, как описано для подисследования 5.