Automaattisen perfuusioanalyysin soveltuvuus kliiniseen potilashoitoon
Lindström, Nico (2023-03-10)
Automaattisen perfuusioanalyysin soveltuvuus kliiniseen potilashoitoon
(10.03.2023)
Julkaisu on tekijänoikeussäännösten alainen. Teosta voi lukea ja tulostaa henkilökohtaista käyttöä varten. Käyttö kaupallisiin tarkoituksiin on kielletty.
avoin
Julkaisun pysyvä osoite on:
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2023031431685
https://urn.fi/URN:NBN:fi-fe2023031431685
Tiivistelmä
Syöpäsolut ovat menettäneet normaalin solun kyvyn ohjattuun solukuolemaan, jolloin ne alkavat jakaantumaan hallitsemattomasti muodostaen kasvaimia. Kasvaimet vaikuttavat heikentävästi elimistön toimintakykyyn ja yleiseen hyvinvointiin. Ne muuttavat niitä ympäröivän alueen verenkiertoa muodostamalla uusia verisuonia ravintoaineksen ja hapen kuljettamisen varmistamiseksi. Myoomat, desmoidit ja prostatan hyperplasiat ovat hyvänlaatuisia kasvaimia, jotka voivat kasvaessaan tuottaa erilaisia vaikeita oireita potilaalle.
Veren virtausta eli perfuusiota elimistössä voidaan kuvata dynaamisella kontrastitehostetulla magneettikuvauksella (engl. Dynamic Contrast Enhanced Magnetic Resonance Imaging, DCE-MRI). Tässä noninvaasisessa menetelmässä elimistöön injektiodaan T1-relaksaatioaikaa alentavaa kontrastiainetta, joka yleensä on gadoliniumpohjainen. Tällä menetelmällä voidaan kvantitatiivisesti määrittää perfuusiosta riippuvia parametreja, jotka kuvaavat kasvainten biologiaa. DCE-MRI:n käyttämät farmakokineettiset mallit tarvitsevat valtimon syöttöfunktion mittaamisen perfuusioparametrikarttojen määrittämiseksi. Parametrikarttojen muodostaminen on aikaa vievää työtä ja vaatii asiantuntevan henkilön luotettavien tulosten varmistamiseksi. Cercare Medical:in luoma Cercare-ohjelmiston tekoäly kykenee automaattisesti määrittämään valtimon syöttöfunktion dynaamisesta magneettikuvasarjasta sekä muodostamaan perfuusioparametrikarttoja. Automaattinen perfuusioanalyysi nopeuttaisi potilaiden hoitoa sekä vapauttaisi hoidosta vastaavat asiantuntijat muihin tehtäviin.
Tämän tutkimuksen tavoitteena on arvioida automaattisen perfuusioanalyysin tulosten luotettavuutta ja soveltuvuutta kliiniseen potilashoitoon vertaamalla ohjelman saamia arvoja manuaalisen vertailuohjelman arvoihin. Vertailussa käytettiin laajennettuun Toftsin malliin pohjautuvia primäärisiä parametreja siirtovakio ja solunulkoisen ekstravaskulaarisen murto-osatilavuus sekä sekundäärisiä parametreja plasman murto-osatilavuus, signaalin huippuaika ja nopeusvakio.
Tutkimuksessa havaittiin siirto- ja nopeusvakion osoittivan lupaavia tuloksia. Ohjelmien väliset tulokset erosivat muilla parametreilla merkittävästi. Cercaren ja vertailuohjelmalle asetettin tavoite, jossa lineaarinen sovitus ohjelmien vertailumittauspisteisiin antaisi suoran arvoksi 1. Siirto- ja nopeusvakioiden sovitukset erosivat tavoitteesta 4-37 % ja mittauspisteiden välillä havaittiin merkittävää hajontaa. Cercaren nykyisellä suorituskyvyllä automaattista perfuusioanalyysiä ei suositella kliiniseen potilaskäyttöön.
Veren virtausta eli perfuusiota elimistössä voidaan kuvata dynaamisella kontrastitehostetulla magneettikuvauksella (engl. Dynamic Contrast Enhanced Magnetic Resonance Imaging, DCE-MRI). Tässä noninvaasisessa menetelmässä elimistöön injektiodaan T1-relaksaatioaikaa alentavaa kontrastiainetta, joka yleensä on gadoliniumpohjainen. Tällä menetelmällä voidaan kvantitatiivisesti määrittää perfuusiosta riippuvia parametreja, jotka kuvaavat kasvainten biologiaa. DCE-MRI:n käyttämät farmakokineettiset mallit tarvitsevat valtimon syöttöfunktion mittaamisen perfuusioparametrikarttojen määrittämiseksi. Parametrikarttojen muodostaminen on aikaa vievää työtä ja vaatii asiantuntevan henkilön luotettavien tulosten varmistamiseksi. Cercare Medical:in luoma Cercare-ohjelmiston tekoäly kykenee automaattisesti määrittämään valtimon syöttöfunktion dynaamisesta magneettikuvasarjasta sekä muodostamaan perfuusioparametrikarttoja. Automaattinen perfuusioanalyysi nopeuttaisi potilaiden hoitoa sekä vapauttaisi hoidosta vastaavat asiantuntijat muihin tehtäviin.
Tämän tutkimuksen tavoitteena on arvioida automaattisen perfuusioanalyysin tulosten luotettavuutta ja soveltuvuutta kliiniseen potilashoitoon vertaamalla ohjelman saamia arvoja manuaalisen vertailuohjelman arvoihin. Vertailussa käytettiin laajennettuun Toftsin malliin pohjautuvia primäärisiä parametreja siirtovakio ja solunulkoisen ekstravaskulaarisen murto-osatilavuus sekä sekundäärisiä parametreja plasman murto-osatilavuus, signaalin huippuaika ja nopeusvakio.
Tutkimuksessa havaittiin siirto- ja nopeusvakion osoittivan lupaavia tuloksia. Ohjelmien väliset tulokset erosivat muilla parametreilla merkittävästi. Cercaren ja vertailuohjelmalle asetettin tavoite, jossa lineaarinen sovitus ohjelmien vertailumittauspisteisiin antaisi suoran arvoksi 1. Siirto- ja nopeusvakioiden sovitukset erosivat tavoitteesta 4-37 % ja mittauspisteiden välillä havaittiin merkittävää hajontaa. Cercaren nykyisellä suorituskyvyllä automaattista perfuusioanalyysiä ei suositella kliiniseen potilaskäyttöön.