Harici yazılım kullanarak tümörlerin T2* gevşeme sürelerinin ölçülmesi için standartlaştırılmış bir protokol sunuyoruz. Çoklu eko gradyan yankı görüntüleri, tümör T2 * haritaları oluşturmak ve tümör T2 * gevşeme sürelerini ölçmek için elde edilir ve yazılıma beslenir.
T2 * relaksometri, süperparamanyetik demir oksit nanopartiküllerinin manyetik rezonans görüntüleme (MRG) ile tümör dokuları üzerindeki etkisini ölçmek için kurulmuş yöntemlerden biridir. Demir oksit nanopartikülleri, tümörlerin T1, T2 ve T2 * gevşeme sürelerini kısaltır. T1 etkisi, nanopartiküllerin boyutuna ve bileşimine bağlı olarak değişken olsa da, T2 ve T2 * etkileri genellikle baskındır ve T2 * ölçümleri klinik bağlamda en verimli olanlardır. Burada, çoklu yankı gradyanı yankı dizileri, harici yazılım ve tarayıcıdan bağımsız yazılımla T2* haritası oluşturmak için standartlaştırılmış bir protokol kullanarak tümör T2* gevşeme sürelerini ölçme yaklaşımımızı sunuyoruz. Bu, farklı klinik tarayıcılardan, farklı satıcılardan ve ortak klinik araştırma çalışmalarından (yani, fare modellerinde ve hastalarda elde edilen tümör T2 * verileri) görüntüleme verilerinin karşılaştırılmasını kolaylaştırır. Yazılım yüklendikten sonra, T2 Fit Map eklentisinin eklenti yöneticisinden yüklenmesi gerekir. Bu protokol, çoklu yankı gradyanı yankı dizilerinin yazılıma aktarılmasından, renk kodlu T2* haritalarının oluşturulmasına ve tümör T2* gevşeme sürelerinin ölçülmesine kadar adım adım prosedürel ayrıntılar sağlar. Protokol, vücudun herhangi bir bölümündeki katı tümörlere uygulanabilir ve klinik öncesi görüntüleme verilerine ve hastalardaki klinik verilere dayanarak doğrulanmıştır. Bu, çok merkezli klinik çalışmalar için tümör T2 * ölçümlerini kolaylaştırabilir ve ortak klinik ve çok merkezli veri analizlerinde tümör T2 * ölçümlerinin standardizasyonunu ve tekrarlanabilirliğini artırabilir.
Manyetik rezonans görüntüleme (MRG) ile vücudun çeşitli dokularında tümör T2* gevşeme sürelerinin noninvaziv olarak ölçülmesi yaygın olarak tespit edilmiştir1. Bu makalenin gerekçesi, Osirix2 gibi tarayıcı yazılımlarından bağımsız olarak tümör T2 * gevşeme sürelerinin ölçülmesi için bir protokol sağlamaktır. Bu, farklı merkezlerden, farklı tarayıcılardan ve farklı satıcılardan gelen görüntüleme verilerinin tek tip analizlerine izin verecektir. Gerçekten de, binlerce kullanıcı potansiyel olarak aynı yaklaşımı kullanabilir, böylece tümör T2 * ölçümlerinin standardizasyonunu artırabilir. T2* ölçümleri, diğerlerinin yanı sıra nöroradyologlar, kardiyak görüntüleme uzmanları ve abdominal görüntüleme uzmanları tarafından farklı amaçlar için kullanılır. Doku T2 * gevşeme sürelerinin ölçümleri için MRG nabız sekansları, diğerlerinin yanı sıra intrakraniyal kanama 3, hepatik demir içeriği1,4 ve kardiyak demir içeriği 5,6’nın değerlendirilmesi için uygulanmış ve optimize edilmiştir. Diğer araştırmacılar, malign tümörlerde demir oksit nanopartikül birikimlerinin kantitatif tahminlerini üretmek için T2 * ölçümlerini kullandılar 7,8. Bununla birlikte, bu önceki yaklaşımların çoğu, belirli bir kurumda veya belirli bir tarayıcıda elde edilen verilerin işlenmesiyle sınırlı olacak kurumsal yazılım veya belirli bir tarayıcı yazılımı kullanmıştır. Burada, çoklu eko gradyanı eko görüntüleri üretebilen herhangi bir tarayıcıdan alınan preklinik veya klinik MRG verilerine dayanarak tümör T2* haritaları ve tümör T2* gevşeme süreleri oluşturmak için evrensel olarak uygulanabilir bir yaklaşımı açıklıyoruz. Gerekli gradyan yankı dizisi çok kısa ilk yankı sürelerine sahip olmalı ve yankılar arası yakın aralık 9,10 olmalıdır. Çoklu eko gradyan yankı görüntüleri daha sonra harici yazılıma beslenir, tümör T2 * haritaları hesaplanır ve tümör T2 * gevşeme süreleri ölçülür. Harici modellerin T2* bozunma eğrisindeki T2 Fit Map eklentisi, S(t) = So e-t/T2* 11’e tek üstel bir uyum olarak eğri çizer, burada S(t) belirli bir zamanda t’deki sinyal veya işlem değerini temsil eder; S 0, sinyalin veya işlemin t =0’daki başlangıç değeridir; t zamanı gösterir; Görünür enine gevşeme süresi olarak da bilinen T2 *, sinyalin veya işlemin bozulma oranını karakterize eder; ve e, doğal logaritmanın temelidir (yaklaşık olarak 2.71828’e eşittir). Denklem, sinyalin veya işlemin T2 * bozunma hızının bir fonksiyonu olarak zamanla azaldığı üstel bir bozunumu tanımlar. T2* değeri ne kadar büyük olursa, bozunma oranı o kadar yavaşlar ve bunun tersi de geçerlidir. Aynı yazılım, çoklu eko spin yankı görüntülerini girmek ve T2 bozunma eğrisini S (t) = So e-t / T2’ye sığdırarak tümör T2 değerleri oluşturmak için de kullanılabilir. Eğri uydurma, sabit bir ofset içermeden harici bir yazılım kullanılarak gerçekleştirildi. Her iki bozunma eğrisi de tek bir üstel davranış sergiler ve T2*, T2’ye kıyasla daha kısa bir süre gösterir.
Hemosideroz ve hemokromatozlu hastalarda, doku biyopsisi ile karaciğer demir içeriğinin ölçülmesi altın standarttır, oysa noninvaziv MR görüntüleme başlangıç değerlerinin belirlenmesinde ve zaman içindeki değişikliklerin noninvaziv olarak izlenmesinde bakım noktasıdır12,13. Karaciğer demir ölçümü için T2 * haritaları üretmek iyi kurulmuş olsa da4, tümör T2 * gevşeme sürelerini ölçmek için standartlaştırılmış bir protokol yoktur. T2* haritaları tarayıcı yazılımı tarafından da oluşturulabilse de, belirli bir tarayıcı ve satıcı ile sınırlıdır. Onkoloji alanında, belirli bir hastanın seri görüntüleme çalışmaları genellikle farklı tarayıcılarda gerçekleşir ve çok merkezli MRG verileri, farklı tarayıcılardan ve farklı satıcılardan gelen görüntüleme çalışmalarına dayanarak elde edilir. Ek olarak, ko-klinik görüntüleme araştırmaları giderek daha fazla uygulanmaktadır ve hastaların MRI verilerinin ve tümörlerini simüle eden fare modellerinin karşılaştırılmasını gerektirmektedir. Bu protokolün amacı, tümör T2 * gevşeme sürelerinin ölçülmesi için tarayıcı yazılımından bağımsız bir protokol sağlamaktır. Bu, farklı merkezlerden ve farklı tarayıcılardan gelen görüntüleme verilerinin tek tip analizine izin verecektir. Gerçekten de, binlerce kullanıcı potansiyel olarak aynı yaklaşımı kullanabilir, böylece tümör T2 * ölçümlerinin standardizasyonunu ve tekrarlanabilirliğini artırabilir. Protokolümüz, internetten indirilebilen harici bir yazılım kullanır. Çok yankılı gradyan yankı görüntüleri yazılıma beslenir ve tümör T2* gevşeme sürelerinin operatör tarafından tanımlanan ilgi alanları (ROI’ler) kullanılarak ölçülebildiği bir T2* haritası oluşturmak için monoüstel bozunum formülüne uyar5. Demir oksit nanopartikülleri farklı dozlarda infüze edilebilir 14, Çalışmamızda, hastaya kg vücut ağırlığı başına 5 mg elementel demir dozajında,17 mL’lik bir hacimde 510 mg elementel demir içeren bir Ferumoksitol enjeksiyonu (30 mg / mL) verildi. Daha sonra, veri toplama için ayarlanmış dizi parametreleri kullanılarak çoklu yankı gradyanı eko dizileri15 elde edildi.
Protokolümüz, çoklu yankı gradyan-yankı dizilerine, harici bir yazılıma ve T2 * haritaları oluşturmak için bir eklentiye dayanarak tümör T2 * gevşeme sürelerini ölçmemizi sağlar. Protokol içindeki kritik adımlar, çok kısa TE’lere sahip çoklu yankı gradyan-yankı dizisinin tarama protokolüne dahil edilmesi ve harici yazılım kullanılarak çoklu yankı gradyan-yankı görüntülerinin tek üstel uyumudur. Giriş çoklu yankı gradyanı-yankı görüntülerinin edinme sürelerine göre düzenlenmes…
The authors have nothing to disclose.
Bu çalışma kısmen Ulusal Kanser Enstitüsü’nden bir hibe ile desteklendi, hibe numarası U24CA264298. PET/MRI Metabolik Servis Merkezi’nden Dawn Holley, Kim Halbert ve Mehdi Khalighi’ye, Stanford’daki Lucas Araştırma Merkezi’nde PET/MRI taramalarının satın alınmasındaki yardımları için teşekkür ederiz. Daldrup-Link laboratuvarı üyelerine bu projeyle ilgili değerli katkıları ve tartışmaları için teşekkür ederiz.
OsiriX | Pixmeo SARL | https://www.osirix-viewer.com/ | |
3T GE MR 750 | GE Healthcare, Chicago, IL | ||
FERAHEME (ferumoxytol injection) | AMAG Pharmaceuticals, Inc. 1100 Winter Street Waltham, MA 02451 |