Ulepszony proces obrazowania serca
Rezonans magnetyczny serca (ang. cardiovascular magnetic resonance, CMR) jest nieinwazyjnym zabiegiem służącym ocenie struktury i funkcji układu sercowo-naczyniowego. Skuteczność skanu CMR zależy od umiejętności operatora do właściwego dostrojenia parametrów akwizycji do skanowanego obiektu, a także od możliwości wystąpienia w obrazie artefaktów, takich jak poruszenie serca i poruszenie wskutek oddechu. Kontrola jakości otrzymanych obrazów jest zwyczajowo dokonywana w sposób wizualny przez operatora dokonującego pomiaru. Aby obejść ten czasochłonny i zależny od operatora proces, badacze z finansowanego przez UE projektu JUNO, opracowali i zautomatyzowali sposób przetwarzania obrazów CMR, by poprawić kontrolę ich jakości. „Naszym nadrzędnym celem było zastosowanie opracowanej przez nas techniki do automatycznego i prowadzonego w niemal rzeczywistym czasie, wykrywania niekompletnych lub uszkodzonych skanów, umożliwiając uruchomienie nowego procesu akwizycji obrazu”, wyjaśnia koordynator projektu, dr Daniel Rueckert. Postęp w obrazowaniu CMR Zautomatyzowana technika opracowana w ramach projektu JUNO wykorzystuje uczenie maszynowe na potrzeby pozyskiwania informacji z pozyskanych obrazów CMR. Takie podejście ułatwia wykrycie i skorygowanie zaburzonych przez poruszenie obrazów CMR przez określanie czy pacjent nie był w stanie wstrzymać oddechu zgodnie z wymogami procesu akwizycji obrazów. Co więcej, technika ta pomogła potwierdzić czy otrzymany obraz obejmował całe serce oraz czy struktury serca były wyraźnie widoczne. Wykorzystanie tej techniki do analizy tysięcy skanów otrzymanych z Biobanku Zjednoczonego Królestwa wykazało wysoki poziom dokładności w wykrywaniu problematycznych skanów. W odniesieniu do wykrywania niepełnego obrazu serca, metoda projektu JUNO wykazała 88% czułość i 99% szczegółowość, podczas gdy nieco niższe odsetki odnotowano w przypadku wykrywania skanów zaburzonych przez ruch. Co istotne, metoda korekcji obrazu wskutek wykrycia zaburzenia wynikłego przez poruszenie pacjenta okazała się skuteczniejsza niż inne dostępne metody. Wdrożenie techniki projektu JUNO do wykorzystania w praktyce klinicznej Metoda projektu JUNO ma potencjał do bezpośredniego wykorzystania przez przychodnie jako narzędzie dla zautomatyzowanej kontroli jakości kontroli obrazu CMR u osób dorosłych. W istocie, relatywnie krótki czas obliczeniowy (potrzeba około 15 s do oceny typowego skanu) sprawia, że metoda ta może być stosowana na potrzeby informowania operatorów o błędach lub potencjalnie uszkodzonych skanach i umożliwienia reakwizycji obrazów w momencie, gdy pacjent pozostaje jeszcze w skanerze, co jest kluczowe przy napiętych harmonogramach badań. Naukowcy z projektu JUNO są przekonani, że technika ta ułatwi w przyszłości prowadzenie badań klinicznych. Wraz z uruchomieniem kilku inicjatyw pozyskania wielkoskalowych baz danych z otwartym dostępem zawierających tysiące obrazów CMR (takich jak Biobank Zjednoczonego Królestwa), w pełni zautomatyzowany system kontroli jakości, jak ten, opracowany w ramach projektu JUNO, jest potrzebny do wykrywania zaburzonych skanów i wykluczania ich z dalszych analiz. Co więcej, technika JUNO ma potencjał do wykorzystania na potrzeby korygowania zaburzonych wskutek ruchu obrazów CMR u płodu, które dzięki najnowszym zdobyczom techniki stosuje się coraz powszechniej. Oznacza to, że metoda JUNO mogłaby umożliwić bardziej wiarygodną rekonstrukcję serca płodu. Choć metoda JUNO nie została przetestowana bezpośrednio w przychodniach, dr Rueckert jest przekonany, że „technika ta powinna ostatecznie zostać udostępniona on-line bez ograniczeń dostępu dla grup badawczych i przychodni z całego świata, co zaspokoiłoby potrzebę wiarygodnego i w pełni zautomatyzowanego narzędzia do kontroli jakości skanów CMR”.
Słowa kluczowe
JUNO, rezonans magnetyczny serca (CMR), serce płodu, zautomatyzowane narzędzie kontroli jakości
