Buyrakning ko'p parametrli funktsional MRI: hozirgi holati va chuqur o'rganish yondashuvlari bilan kelajakdagi tendentsiyalar Ⅱ
Nov 28, 2023
III. Ma'lumotlarni qayta ishlash va tahlil qilish: chuqur o'rganish bilan yangi strategiyalar
Ko'p parametrli fMRI yordamida katta hajmdagi ma'lumotlarni yaratish mumkin. Ushbu miqdordagi ma'lumotlarga qanday ishlov berish kerak? Ushbu ma'lumotni to'g'ridan-to'g'ri qanday qilib olish mumkin?
Ma'lumotlarni qayta ishlash va tahlil qilish ko'pgina klinik tadqiqotlarda buyrakning funktsional tasviri bilan bog'liq kamdan-kam hollarda batafsil tavsiflangan mavzudir.
▶ 1-rasm Multiparametrikbuyrak funktsional tasviriturli funktsional parametrlarning bir nechta bo'limlarini ko'rsatadigan ko'ngillining. T1 xaritalash bilan to'qimalarni tavsiflash. T2* xaritalash bilan B BOLD MRI. C ADC xaritalash bilan mikro tuzilmani baholash. D ASL bilan perfuzion tasvirlash (buyrak qon oqimi (RBF) xaritasi).
BUYRAK FUNKSIYASI UCHUN CISTANCHE OLISH UCHUN SHU YERGA BOSING
Shunga qaramay, bu klinik amaliyotda foydalanish uchun asosiy cheklovchi omillardan biridir, chunki u ma'lumotlarni talqin qilishga sezilarli ta'sir ko'rsatishi mumkin. Ko'p parametrli fMRI protokollarini klinik rejimda muvaffaqiyatli qo'llash va kelajakda katta bemorlar kogortalarini o'rganish uchun standartlashtirilgan ma'lumotlarni qayta ishlash va ma'lumotlarni tahlil qilish ish oqimlari kerak.
mashina oʻrganish ilovalari uchunbuyrak MRIva "ma'lumotlar va texnologiya o'rtasidagi bo'shliqni bartaraf etish" uchun [48].
▶ 2-rasm. Ko'p parametrli buyrak MRGda chuqur o'rganish yondashuvlari uchun turli xil qo'llash bosqichlari tasvirlangan tasvirni qayta ishlash quvuri
"Chuqur o'rganish" atamasi ma'lumotlarni tahlil qilish uchun ko'p qatlamli neyron tarmoqlarning chuqur tarmog'iga ishora qiladi. DL yondashuvining boshqa mashinani o'rganish usullaridan asosiy farqi uning
ma'lumotlarni yig'ishdan tortib, kompyuter yordamida tashxis qo'yishgacha.
▶ 2-rasmda chuqur o'rganish yondashuvlarini qo'llashning turli bosqichlari haqida umumiy ma'lumot berilgan.
MR tasvirni olishdan boshlab, DL tasvirni qayta qurish jarayonida mustahkamlik, aniqlik va tasvir sifatini sezilarli darajada yaxshilash uchun qo'llanilishi mumkin.k-kosmik ma'lumotlari, shuningdek, an'anaviy qayta qurish yondashuvlari bilan solishtirganda tezlikni optimallashtirish uchun [51-56]. Ta'sirchan natijalar, masalan, real vaqtda tasvirni rekonstruksiya qilish [57] va 4 D DL rekonstruksiya tarmoqlari [58] ishlab chiqilgan yurak MRI ning dinamik MR tasvirini qayta tiklashda ko'rildi. Shuningdek, CNN-ga asoslangan usullar artefaktlarni aniqlashda yordam berishi mumkin [59],istiqbolli harakatni to'g'rilash [60] va tasvirni buzish [61-63]. Tasvirning o'ta aniqligida yuqori aniqlikdagi tasvirlarni qayta tiklash uchun chuqur o'rganish usullari qo'llaniladi.past aniqlikdagi tasvirlardan tasvir ketma-ketligi [64–66]. Qo'llashning keyingi sohalari MR to'plamidan to'qimalar kontrastining yangi parametrik tasvirlarini olish uchun tasvir sintezini o'z ichiga oladi.tions [67, 68], miqdoriy sezuvchanlik xaritasi (QSM) bo'lmaganlargabiologik to'qimalarning magnit ta'sirchanligini invaziv tarzda baholang[69, 70] va MR barmoq izlari (MRF) [71].
Ko'p parametrli buyrak fMRI ro'yxatga olish va segmentatsiyaga oid ma'lumotlarni tahlil qilish uchun bir qator qiyinchiliklar tug'diradi, bunda DL keyingi rivojlanish va klinik tartib yo'lini kuchaytirish uchun ayniqsa istiqbolli ko'rinadi. Birinchidan, buyrak parenximasini atrofdagi organlar va tuzilmalardan faqat signal intensivligi bilan farqlash qiyin. Ikkinchidan, ko'p parametrli fMRI heterojen signal kontrastlari va tasvir sifatlarini o'z ichiga oladi. Bundan tashqari, buyraklar kistalar kabi anatomik holati, hajmi va xususiyatlarida keskin farq qilishi mumkin. Va nihoyat, nafas olish tufayli harakatlanish buyraklar holatida nafaqat o'lchovlar orasida, balki o'lchovlar ichida ham sezilarli o'zgarishlarga olib keladi. Shunday qilib, tasvirni ro'yxatdan o'tkazish va segmentatsiyalash ko'p parametrli fMRI ma'lumotlarini samarali tahlil qilish uchun old shartdir.
Tasvirni ro'yxatdan o'tkazish keyingi ishlov berish bosqichlarini ta'minlash uchun buyrak ichidagi va sub'ektlararo tasvirlarni fazoviy moslashtirishni nazarda tutadi. Turli xil yondashuvlar bilan tasvirni ro'yxatdan o'tkazish uchun bir qator strategiyalar mavjud bo'lib, ularni tasvirni olish texnikasi va keyingi ishlov berish usullariga guruhlash mumkin [72]. DL-ning paydo bo'lishi tasvirni yanada samarali ro'yxatga olishga hissa qo'shish uchun eng katta imkoniyatlarni ko'rsatadi va shu bilan aniqlik va tezlikda standart deformatsiyalanadigan ro'yxatga olish algoritmlaridan oshib ketadi. Shunga qaramay, buyrak MRGga ariza berish kutilmoqda, bu ham ommaviy ma'lumotlar to'plami va tasdiqlash protokollarining yo'qligi bilan bog'liq bo'lishi mumkin. Yangi ishlab chiqilgan usullarni boshqa ko'rish usullari va organlarga qo'llash buyrak MRI ga o'tkazish uchun istiqbolli ko'rinadi [50].
Ko'p parametrli miqdoriy tahlil qilish uchunbuyraklardagi fMRI, baholash uchun organ segmentatsiyasibuyrakning umumiy hajmi(TKV), balkibuyrak bo'linmalarikorteks va medulla, shu jumladan, muhim qadamdir. Yuqorida aytib o'tilganidek, buyrak multiparametrik fMRI qiyinchiliklari tufayli, qo'lda segmentatsiya buyrak MRI tadqiqotlarida keng tarqalgan segmentatsiya usuli bo'lib kelgan. Biroq, buyrak fMRI dan klinik foydalanish uchun bu ko'p vaqt talab qiluvchi va mashaqqatli usulni yanada samarali segmentatsiya usullari bilan almashtirish kerak. Tasvirni qayta ishlash va modelga asoslangan tasvir segmentatsiyasi kabi yarim avtomatik va avtomatik segmentatsiyalash usullaridan tashqari, mashinani o'rganish va ayniqsa chuqur o'rganish yondashuvlari yanada murakkab ko'p parametrli ma'lumotlar to'plamlari bilan ishlash uchun eng istiqbolli ekanligi ko'rsatildi [73]. DL allaqachon TKVni baholash uchun buyraklarni segmentatsiyalash uchun bir nechta tadqiqotlarda qo'llanilgan [74-78].
Tasvirdan oldingi va keyingi ishlov berish vazifalaridan tashqariga chiqsak, DL kompyuter yordamida tashxis qo'yish uchun amalga oshirilishi mumkin. Ko'rish ma'lumotlarini tahlil qilish va klinik ma'lumotlarni olish qobiliyatini birlashtirib, klinik diagnostikaga yordam berish uchun avtomatlashtirilgan tasniflash tizimlari ishlab chiqilishi mumkin, masalan, prostata saratoni tashxisida muvaffaqiyatli ko'rsatilgan [79, 80]. Buyrak diagnostikasida DL usullari fMRI yordamida transplantatsiyani rad etish tashxisini qo'yish va klinik ma'lumotlarni integratsiyalashda yordam berish uchun ko'rsatildi va shu bilan kompyuter yordamida diagnostika (SAPR) tizimini yaratadi.buyraklar faoliyatini baholashshu jumladanDWI, QALIN, vakreatinin klirensi[81–83]. DL ning yana bir qo'llanilishi buyrak hujayrali karsinomani farqlashdir [84, 85].
IV. Munozara
Buyrak MRG - bu hali klinik amaliyotda o'rnatilmagan rivojlanayotgan texnika. Odatda klinisyenlar turli kuchli va zaif tomonlarga ega bo'lgan yana bir qancha o'rnatilgan tasvirlash usullarini afzal ko'radilar.
Buyrakni ko'rishning eng keng tarqalgan usuli ultratovushdir. Bu, shuningdek, noinvaziv, ionlashtiruvchi bo'lmagan texnika bo'lib, u yuqori aniqlikdagi morfologik anormalliklarni dinamik ravishda tasvirlash, qon oqimini Doppler usuli bilan o'lchash va perfuzionni vizualizatsiya qilish uchun xavfsiz kontrast agentini qo'llash qobiliyatini ta'minlaydi.buyrakka zarar etkazish[86–89]. MRIdan farqli o'laroq, u keng tarqalgan va tejamkor [90]. Biroq, tasvir sifati operatorga bog'liq bo'lib, transduser va qiziqtiruvchi organ o'rtasidagi gaz yoki ob'ektlarning semirib ketishi tufayli sezilarli darajada kamayishi mumkin. O'lchovlar va tasvirlarni takrorlash qiyinroq va miqdoriy aniqlash faqat cheklangan darajada amalga oshirilishi mumkin [2, 91, 92].
MRI singari, KT ham tasvirlarni olish uchun radiatsiyadan foydalanadigan tomografik tasvirlash usulidir. So'nggi o'n yilliklarda MRI texnikasi ancha tejamkor bo'lgan bo'lsa-da, KT hali ham MRIga qaraganda ancha tezroq va tejamkorroq [93, 94]. Morfologik va angiografik ko'rishdan tashqari, KT buyrak qon oqimi va perfuzionni, shuningdek, GFR va quvur funktsiyasini o'lchash qobiliyatiga ega [2]. KT ning asosiy kamchiliklari buyrak obstruktsiyasini aniqlashdan tashqari ko'p vazifalar uchun nefrotoksik kontrast moddaga bo'lgan ehtiyojdir, bu esa undan foydalanishni cheklaydi.buyrak kasalliklari [95].
Klinik amaliyotda buyrakning funktsional tasviri buyrak sintigrafiyasini ham o'z ichiga oladi. Bu glomerulyar filtratsiya va naycha funktsiyasini o'lchash uchun oltin standartdir [92] va bo'linish funktsiyasi va buyrak obstruktsiyasini aniq baholash imkonini beradi. Shunga qaramay, tasvir o'lchamlari va sifati boshqa tasvirlash usullariga nisbatan juda past va diagnostika qiymati cheklangan.
Ko'pgina klinisyenlar MRIni taklif qilish imkoniyatlarini bilishmaydibuyraklarning funktsional tasvirikontrastli vositalarsiz ham. Ammo MRIdan foydalanishning kengroq qo'llanilishiga to'sqinlik qiladigan bir qator kamchiliklar ham mavjud. MRIning asosiy kamchiliklari, ayniqsa kichikroq kasalxonalarda cheklangan mavjudligi va sotib olish va texnik xizmat ko'rsatish bilan bog'liq xarajatlardir [90]. Buyrak MRI 1,5 va 3 Tesla bilan amalga oshirilishi mumkin, ammo tadqiqotlar SNR, tekshirish vaqti va fazoviy o'lchamlari [9] uchun 3 Tesla foydasini ko'rsatdi. Bundan tashqari, MRIdan foydalanish tajribali operatorlarni talab qiladi. Buyraklarni tekshirish uchun ko'p parametrli fMRI protokollaridan foydalanganda, standartlashtirilgan protseduralar, protokollar va postprocessing, shuningdek, tibbiy texnologiya kompaniyalari tomonidan ko'proq takliflarga ehtiyoj bor [6]. Umumiy e'tiqoddan farqli o'laroq, so'nggi o'n yilliklarda MRIni tekshirish vaqti sezilarli darajada kamaydi va bitta parametrlarni bir necha daqiqada o'lchash mumkin. Bundan tashqari, nafasni ushlab turish, nafas olishni tetiklash yoki erkin nafas olishni tasvirlash kabi nafas olish strategiyalari ko'p ketma-ketliklar uchun bemorning holatiga moslashtirilishi mumkin [9]. Va nihoyat, yurak stimulyatori va koxlear implantlar kabi nisbiy kontrendikatsiyalarni hisobga olish kerak.
Shunga qaramay, MRI juda ko'p takliflarga ega va bir nechta ba'zan hatto invaziv diagnostika tekshiruvlari xarajatlarini kamaytirishga yordam beradi. Yuqori aniqlikdagi anatomik ko'rishdan tashqari, MRI tomonidan taklif qilinadigan funktsional parametrlar oralig'i juda katta va asosan kontrast vositadan foydalanmasdan erishish mumkin. Imtihon milliy protokollari quyidagilarga moslashtirilishi mumkinklinik masala,buyrak kasalligi, va bemorning ahvoli qisqa muddatli va uzoq muddatli monitoring uchun javob beradi. Oxir-oqibat, buyraklar uchun ko'p parametrli fMRIni ishlab chiqishdan maqsad ultratovush va buyrak sintigrafiyasi kabi o'rnatilgan usullarni almashtirish emas, balki buyrak tasvirini kengaytirish va yaxshilash hamda klinisyenlar va bemorlarga kasallikni davolashda yordam berishdir.buyrak kasalliklari.
V. Xulosa
Buyraklarning ko'p parametrli funktsional MRI buyrak funktsiyasi va patofiziologiyasini baholash uchun istiqbolli yondashuvdir. T1 va T2 xaritalash va keyingi MR biomarkerlari kabi to'qimalarni tavsiflash usullari bilan birga perfuziya, diffuziya va BOLD ko'rishning kombinatsiyasi kasalliklarning sabablari va oqibatlarini batafsilroq tushunish uchun klinik savolga va buyrak patologiyasiga qarab tanlanishi mumkin. terapevtik aralashuvlarning ta'siri. Biroq, bu usulni klinik amaliyotga tatbiq etishdan oldin bir qancha to'siqlarni engib o'tish kerak. Bir tomondan, tadqiqotlarni solishtirish va klinik qo'llashni osonlashtirish uchun fMRI protokollarini standartlashtirish zarurati mavjud. Boshqa tomondan, katta hajmdagi ma'lumotlarning paydo bo'lishini boshqarish uchun yangi strategiyalar zarur. DL texnikasidagi so'nggi yutuqlar ma'lumotlarni qayta ishlash va tahlil qilish uchun yangi imkoniyatlarni ochib beradi va buyrak fMRI dan klinik foydalanishda oldinga hal qiluvchi turtki berishi mumkin. Turli xil narsalarni o'rganadigan ko'proq tadqiqotlarbuyrak patologiyalariKeyinchalik takomillashtirish va shu bilan birga ko'p parametrli fMRI diagnostikasini yaxshilash qobiliyatini namoyish qilish uchun ma'lumotlarni yig'ish, qayta ishlash va tahlil qilish uchun standartlashtirilgan ish oqimini amalga oshirish bilan kattaroq kogortalar va uzunlamasına dizayn kerak.buyraklarni tasvirlash.
Manfaatlar to'qnashuvi
Mualliflar ularda manfaatlar to'qnashuvi yo'qligini e'lon qiladi.
Ma'lumotnomalar
[1] Xie Y, Bowe B, Mokdad AH va boshqalar. Global kasallik yuki tadqiqotining tahlili 1990 yildan 2016 yilgacha surunkali buyrak kasalliklari epidemiologiyasining global, mintaqaviy va milliy tendentsiyalarini ta'kidlaydi.Xalqaro buyraklar2018; 94: 567–581
[2] Beierwaltes WH, Harrison-Bernard LM, Sullivan JC va boshqalar. Buyrak faoliyatini baholash; Tozalash, buyrak mikrosirkulyatsiyasi, buyrak qon oqimi va metabolik muvozanat. Keng qamrovli fiziologiya: Amerika saraton jamiyati 2013: 165-200. doi: 10.1002/copy.c120008
[3] Trevisani F, Di Marco F, Capitanio U va boshqalar. Klinik amaliyotda buyrak funktsiyasini baholash bo'shlig'i: noqulay haqiqat. Buyrak va qon bosimi tadqiqoti 2020; 45: 166–179
[4] Keramida G, Jeyms JM, Preskott MC va boshqalar. Kattalardagi radionuklidli buyraklarni ko'rishning kamchiliklari va cheklovlari. Yadro tibbiyoti bo'yicha seminarlar 2015; 45: 428–439
[5] Edelman RR. MR tasvirining tarixi radiologiya sahifalarida ko'rinadi. Radiologiya 2014; 273: S181–S200
[6] Karoli A, Pruijm M, Burnier M va boshqalar. Buyraklarning funktsional magnit-rezonans tomografiyasi: biz qayerda turamiz? Yevropa XARAJATLAR harakati PARENCHIMA istiqboli. Nephrol Dial Transplantatsiyasi 2018; 33: ii1–ii3
[7] Chandarana H, Li VS. Buyrak funktsional MRI: Biz klinik qo'llashga tayyormizmi? Men J Rentgenolman. Amerika rentgenologiya jurnali 2009; 192: 1550–1557
[8] Bosh sahifa|Parenxima. 2021 https://renalmri.org/ [9] Mendichovszky I, Pullens P, Dekkers I va boshqalar. Buyrak MRI ning klinik tarjimasi bo'yicha texnik tavsiyalar: PARENCHIMA fan va texnologiya sohasidagi hamkorlikning konsensus loyihasi. Magn Reson Mater Phy 2020; 33: 131–140
[10] Martirosian P, Boss A, Schraml C va boshqalar. Kontrastli vositasiz magnit-rezonans perfuzion tomografiya. Yevropa yadro tibbiyoti va molekulyar tasvirlar jurnali 2010; 37: 52–64
[11] Martirosian P, Klose U, Mader I va boshqalar. Buyraklarning FAIR true-FISP perfuzion tasviri. Tibbiyotda magnit aks sado 2004; 51: 353–361
[12] Nery F, Buchanan CE, Harteveld AA va boshqalar. Buyrak ASL MRI ning klinik tarjimasi bo'yicha konsensusga asoslangan texnik tavsiyalar. Fizika, biologiya va tibbiyotda magnit-rezonans materiallari 2020; 33: 141–161
Wecistanche-ning qo'llab-quvvatlovchi xizmati - Xitoydagi eng yirik cistanche eksportchisi:
Email:wallence.suen@wecistanche.com
Whatsapp% 2fTel:+86 15292862950}
Batafsil texnik xususiyatlar uchun xarid qiling:
https://ww.xjcistanche.com/cistanche-shop
