Lepší způsob, jak porovnat obrázky pořízené v různých institucích

Zobrazování magnetické rezonance (MRI) je nezbytným nástrojem pro lékařské lékaře a poskytuje podrobné pohledy na interiér lidského těla a cenné informace o patologiích.

Variabilita protokolů pro získávání obrazu mezi různými institucemi však představuje významné výzvy k dosažení konzistentní a spolehlivé interpretace, zejména ve vícecentrickém výzkumu.

K vyřešení tohoto problému provedla novou studii Dr. Gregory Lodygensky, klinický profesor na Université de Montreal a klinický výzkumný pracovník ve své přidružené nemocnici Sainte-Justine, s profesorskými výzkumnými pracovníky Jose Dolz a Christian Desrosiers z École de Technologie Supérieure).

Publikováno v Analýza lékařského obrazujejich studie Navrhuje modifikovat MRI z různých nemocnic, aby byly podobnější, což umožňuje spolehlivější a přesnější srovnání.

Harmonizace výsledků MRI je ústředním problémem pro výzkum a kvalitu zdravotní péče. Každá nemocnice, klinika nebo výzkumný ústav má svůj vlastní konkrétní styl MRI v závislosti na zařízení, zobrazovacích protokolech a parametrech, které používají.

To vede k variabilitě naopak, jasu a dalších charakteristik obrazu a představuje hlavní překážku v klinickém výzkumu, když jsou údaje z několika výzkumných center sdruženy.

Tři klíčové kroky

Nová metoda harmonizace vyvinula Farzad Beizaee, první autor studie a doktorský kandidát ETS, zahrnuje tři klíčové kroky:

• Nejprve je vytvořen model, že „učí“, jak jsou organizovány nebo distribuovány obrázky ve zdrojové doméně (například MRI obrázky z konkrétního stroje na Sainte-Justine).
• Jakmile je distribuce zdrojové domény dobře pochopena, cílem je „přeformulovat“ MRI z jiných center k odstranění změn způsobených změnami parametrů nebo použitím jiného stroje a zároveň zachovávat inherentní rozdíly v pacientech.
• A konečně, když je model použit na nových obrázcích (například z neznámého stroje), musí se přizpůsobit a zajistit, aby nové obrázky stále respektovaly distribuci, kterou se naučila v první fázi.

Aby vědci ověřovali svůj model, testovali nový přístup na mozkové obrazy MRI, který se konal v databázích ve Spojených státech a z konsorcia novorozeneckého zobrazování postaveného ve spolupráci s vědci v Austrálii.

Tato data byla použita k provádění dvou různých úkolů: zaprvé segmentovat obrazy mozku do různých částí u dospělých a novorozenců, aby se zkontrolovala, zda struktura mozku zůstal konzistentní před a po harmonizaci a za druhé, pro odhad věku mozku u novorozenců.

Výsledky zdůraznily vynikající výkon této techniky ve srovnání se stávajícími metodami harmonizace, což prokazuje jeho přizpůsobivost pro různé úkoly a skupiny populace. Zejména byl tento nástroj úspěšně ověřen na MRI mozku novorozence, který měl léze, což je úkol, který všechny ostatní dostupné modely nedokážou, protože jsou vyškoleny na obrazech zdravých mozků.

„Díky tomuto modelu můžeme nyní interpretovat data od několika tisíc rodin a dětí, které jsou monitorovány v různých nemocnicích – datech, které pocházejí z různých skenerů,“ řekl Lodygensky. „Analýza těchto velkých kohorty u dětí a dospělých byla omezena hlavním harmonizačním problémem, který byl nyní vyřešen.“

V budoucí spolupráci a výzkumu prozkoumají on a jeho tým uplatňování tohoto přístupu ve větším měřítku, usnadňují srovnání a analýzu výzkumných údajů a dále zlepšují přesnost a spolehlivost lékařských diagnóz.