Helautomatisk kvantitativ MRT med hög genomströmning av levern

Det övergripande syftet med detta arbete är att utveckla, implementera och testa en "single-button push", integrerad kombination av innovativa MRT-lösningar för att möjliggöra låg kostnad kvantitativ utvärdering av kronisk leversjukdom på mindre än 5 minuter av sann MRT-svittid. Målet är att designa en tillförlitlig, helt automatiserad, högeffektiv MRT-undersökning med låg variation.

Det primära målet är att demonstrera en friandande 2D CSE-MRI-metod som är robust mot rörelse och fri från förspänning jämfört med referensmetoden 3D CSE-MRI.

Sekundära mål inkluderar optimering av metoderna hos friska frivilliga, och teknisk framgång och genomströmning av enknappstryckprovet:

1. Repeterbarhet: vi kommer att beräkna den kvadratiska skillnaden mellan varje par av upprepade protondensitetsfettfraktioner (PDFF) / R2*-mätningar och kommer att modellera detta värde inklusive förvärvs-/rekonstruktionsmetoden som en kovariat med hjälp av Generalized Estimating Equations (GEE)
2. Reproducerbarhet av den föreslagna metoden mellan 1,5T och 3T med hjälp av reproducerbarhetskoefficienten och interklasskorrelationskoefficienten (ICC)
3. Teknisk framgång för enkeltrycksundersökningen (slutförande av undersökning, acceptabel automatiserad ordination som fastställts genom radiologutvärdering, bildkvalitet och automatiserad analysnoggrannhet jämfört med manuell analys)
4. Medelvärde och standardavvikelse för total tvådörrars svittid för enkeltryckstestet

Specifika mål:

Mål 1: Utveckla och optimera rörelseokänslig, hög SNR (signal-brusförhållande), friandande "felsäker" CSE-MRI för exakt och exakt mätning av PDFF och R2* som biomarkörer för leverfett och järn .

Syfte 2: Bekräfta noggrannheten (dvs: bias) och precision (dvs: repeterbarhet och reproducerbarhet över fältstyrka) för den föreslagna CSE-MRI-metoden hos patienter med leversteatos och hos patienter med leverjärnöverbelastning.

Mål 3: Implementera och validera ett integrerat enknappstryck, helautomatiskt CSE-MRI-protokoll på < 5 minuter av MR-rumstid, med hjälp av i) Artificiell intelligens (AI)-baserad automatiserad bildrecept, ii) en innovativ MRI "Smart Suite " design, och iii) automatiserad kvantitativ bildanalys och rapportering.

För att uppnå dessa mål kommer deltagare att rekryteras till 6 delstudier:

1. Delstudie 1: Optimering av fri andning 2D CSE-metoden hos friska frivilliga
2. Delstudie 2: Validering av fri andning 2D CSE-metod hos friska frivilliga
3. Delstudie 3: Validering hos patienter med känd eller misstänkt järnöverskott eller fettlever
4. Delstudie 4: Utvärdering av autorecept hos friska frivilliga
5. Delstudie 5: Round-robin-utvärdering av enkeltrycksundersökning hos friska frivilliga
6. Delstudie 6: Genomströmningsutvärdering hos patienter schemalagda för klinisk abdominal MRT

För delstudier 1, 2 och 4 kommer deltagarna att bli ombedda att genomföra ett forskningsbesök som varar cirka 1,5 timmar. Deltagarna kommer att skannas med en enda fältstyrka i upp till 1 timme. För att bedöma testets repeterbarhet kan försökspersoner bli ombedda att sitta upp på MRI-skannersängen eller kliva av och sedan tillbaka till skannern.

I delstudie 3 kommer deltagarna att bli ombedda att genomföra ett forskningsbesök på cirka 1,5 timmar. Deltagarna kommer att skannas på ett 1,5T-system i upp till 1 timme. För att demonstrera reproducerbarheten över fältstyrkan av CSE MRI för att mäta leverjärn och fett, kommer 10 deltagare med leverfett och 10 deltagare med leverjärn att skannas en andra gång samma dag vid 3T. För dessa 20 deltagare är den totala skanningstiden mindre än 2 timmar och studiebesöket kommer att ta cirka 3 timmar.

I delstudie 5 kommer studiebesöket att pågå i cirka 3,5 timmar. Deltagarna kommer att delta i grupper om 10 personer. Efter samtycke, MRT-screening och antropometriska mätningar kommer deltagarna att bilda en kö och skannas i följd. Efter skanning kommer varje deltagare att gå med i slutet av kön igen. Varje deltagare kommer att skannas 3 gånger. Varje enskild skanningssession kommer att ta cirka 5 minuter, och varje deltagares totala skanningstid kommer att vara mindre än 20 minuter.

Varje deltagare i delstudie 5 kommer att utrustas med ett Smart Suite RFID (radiofrekvensidentifiering) eller Bluetooth-armbandssystem för att spåra MRI-svittiden för varje deltagare och skanning. Armbanden används också vid kliniska avbildningsbesök för att spåra patientens arbetsflöde. Armbandet kommer att användas för att spåra när deltagare går in och lämnar MRT-sviten. De relativa tidpunkterna från baslinjen kommer att registreras automatiskt, matas in i studiens RedCap och kopplas till andra studiedata via deltagarens studie-ID.

För delstudie 6, före sin kliniska undersökning, kommer deltagarna att skannas med en knapptryckningsprotokoll. Forskningsskanningstiden kommer att vara mindre än 10 minuter och det totala forskningsbesöket kommer att ta cirka 20 minuter. Varje deltagare i denna delstudie kommer också att utrustas med ett Smart Suite RFID- eller Bluetooth-armbandssystem för att spåra MRI-svittiden för varje deltagare och skanna, enligt beskrivningen för delstudie 5.