Imaging avanzato del cuore
La risonanza magnetica cardiovascolare (RMC) è una procedura di imaging non invasiva finalizzata alla valutazione della struttura e della funzione del sistema cardiovascolare. L’efficacia di una scansione RMC dipende dalla capacità dell’operatore di regolare correttamente i parametri di acquisizione sul soggetto sottoposto a scansione e dalla possibilità che si verifichino artefatti di imaging quali il movimento cardiaco e respiratorio. Il controllo di qualità sulle immagini acquisite viene solitamente eseguito visivamente dallo stesso operatore. Per ovviare a questo processo che richiede molto tempo e che dipende dall’operatore, gli scienziati del progetto JUNO, finanziato dall’UE, hanno sviluppato un approccio automatizzato di elaborazione delle immagini per migliorare il controllo di qualità delle immagini RMC. «Il nostro obiettivo finale era quello di applicare la nostra tecnica per rilevare automaticamente e quasi in tempo reale le eventuali scansioni incomplete o danneggiate, consentendo l’avvio di una nuova acquisizione», spiega il coordinatore del progetto dott. Daniel Rueckert. Promozione dell’elaborazione delle immagini RMC La tecnica automatizzata JUNO impiega l’apprendimento automatico per estrarre informazioni dalle immagini RMC acquisite. L’approccio favorisce il rilevamento e la correzione delle immagini RMC danneggiate dal movimento identificando se il paziente non è stato in grado di trattenere il respiro come richiesto per una corretta acquisizione dell’immagine. Ha inoltre aiutato a convalidare che l’immagine ottenuta includesse l’intero cuore e anche che le strutture cardiache fossero ben visibili e distinguibili. L’attuazione della tecnica su migliaia di scansioni ottenute dalla UK Biobank ha dimostrato un’elevata accuratezza nel rilevamento di scansioni problematiche. Per quanto riguarda il rilevamento della copertura cardiaca sub-ottimale, l’approccio JUNO ha mostrato una sensibilità dell’88% e una specificità del 99% mentre sono state ottenute percentuali leggermente inferiori per il rilevamento delle scansioni danneggiate dal movimento. È importante sottolineare che la tecnica di correzione del movimento ha superato in prestazioni gli altri metodi esistenti. Attuazione clinica della tecnica JUNO L’approccio JUNO è potenzialmente direttamente applicabile nella clinica come strumento per il controllo automatico della qualità delle immagini CMR negli adulti. Il tempo di calcolo relativamente basso, infatti (sono necessari circa 15 secondi per valutare una scansione tipica). lo rende utilizzabile nella frenetica routine clinica per informare gli operatori delle scansioni potenzialmente danneggiate e consentire la riacquisizione delle immagini mentre il paziente si trova ancora nello scanner. I ricercatori di JUNO ritengono che la tecnica sarà anche in grado di agevolare futuri studi clinici. Con il lancio di numerose iniziative per l’acquisizione di database ad accesso aperto su larga scala costituiti da migliaia di immagini RMC (come la UK Biobank), risulta necessario un canale di controllo della qualità completamente automatizzato come JUNO per rilevare le scansioni danneggiate ed escluderle dalle analisi successive. Inoltre, la tecnica JUNO potrebbe essere applicata anche per la correzione del movimento delle scansioni RMC fetali, la cui diffusione è in costante aumento grazie ai recenti sviluppi tecnologici. Ciò significa che l’approccio JUNO potrebbe fornire una ricostruzione più affidabile del cuore fetale. Anche se l’approccio JUNO non è stato direttamente testato in clinica, il dott. Rueckert ritiene che «la tecnica dovrebbe essere distribuita online, liberamente accessibile dai gruppi di ricerca e dalle cliniche di tutto il mondo, soddisfacendo così l’esigenza di una valutazione affidabile e completamente automatica della qualità delle scansioni RMC».
Parole chiave
JUNO, risonanza magnetica cardiovascolare (RMC), cuore fetale, controllo di qualità automatizzato
