RU2701771C1 - Способ количественной оценки степени перегрузки железом печени у детей - Google Patents
Способ количественной оценки степени перегрузки железом печени у детей Download PDFInfo
- Publication number
- RU2701771C1 RU2701771C1 RU2018136327A RU2018136327A RU2701771C1 RU 2701771 C1 RU2701771 C1 RU 2701771C1 RU 2018136327 A RU2018136327 A RU 2018136327A RU 2018136327 A RU2018136327 A RU 2018136327A RU 2701771 C1 RU2701771 C1 RU 2701771C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- liver
- grade
- iron
- degree
- hemosiderosis
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 206010065973 Iron Overload Diseases 0.000 title claims abstract description 20
- 230000002440 hepatic effect Effects 0.000 title abstract 3
- 210000004185 liver Anatomy 0.000 claims abstract description 78
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 77
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims abstract description 36
- 208000031856 Haemosiderosis Diseases 0.000 claims abstract description 28
- 238000002595 magnetic resonance imaging Methods 0.000 claims abstract description 24
- 206010016654 Fibrosis Diseases 0.000 claims abstract description 15
- 230000004761 fibrosis Effects 0.000 claims abstract description 14
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 claims abstract description 5
- 230000001629 suppression Effects 0.000 claims abstract description 5
- 210000000577 adipose tissue Anatomy 0.000 claims description 4
- 238000002592 echocardiography Methods 0.000 claims description 2
- 238000013507 mapping Methods 0.000 abstract description 13
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 3
- 238000007476 Maximum Likelihood Methods 0.000 abstract description 2
- 206010038669 Respiratory arrest Diseases 0.000 abstract description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 abstract description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract 1
- 239000012634 fragment Substances 0.000 description 16
- 238000001574 biopsy Methods 0.000 description 11
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 6
- 238000013188 needle biopsy Methods 0.000 description 5
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 5
- 238000001479 atomic absorption spectroscopy Methods 0.000 description 4
- 230000003601 intercostal effect Effects 0.000 description 4
- 238000011206 morphological examination Methods 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- 238000012317 liver biopsy Methods 0.000 description 3
- 238000002560 therapeutic procedure Methods 0.000 description 3
- CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N Ascorbic acid Chemical compound OC[C@H](O)[C@H]1OC(=O)C(O)=C1O CIWBSHSKHKDKBQ-JLAZNSOCSA-N 0.000 description 2
- 102000008857 Ferritin Human genes 0.000 description 2
- 238000008416 Ferritin Methods 0.000 description 2
- 108050000784 Ferritin Proteins 0.000 description 2
- 206010062767 Hypophysitis Diseases 0.000 description 2
- 208000022440 X-linked sideroblastic anemia 1 Diseases 0.000 description 2
- 238000009825 accumulation Methods 0.000 description 2
- 230000003444 anaesthetic effect Effects 0.000 description 2
- 238000002405 diagnostic procedure Methods 0.000 description 2
- 210000002216 heart Anatomy 0.000 description 2
- 238000012417 linear regression Methods 0.000 description 2
- 210000000056 organ Anatomy 0.000 description 2
- 210000000496 pancreas Anatomy 0.000 description 2
- 210000003635 pituitary gland Anatomy 0.000 description 2
- 210000002966 serum Anatomy 0.000 description 2
- 102100033051 40S ribosomal protein S19 Human genes 0.000 description 1
- 208000033932 Blackfan-Diamond anemia Diseases 0.000 description 1
- 206010006322 Breath holding Diseases 0.000 description 1
- 206010053138 Congenital aplastic anaemia Diseases 0.000 description 1
- 102100025621 Cytochrome b-245 heavy chain Human genes 0.000 description 1
- 201000004449 Diamond-Blackfan anemia Diseases 0.000 description 1
- 208000018565 Hemochromatosis Diseases 0.000 description 1
- 208000033981 Hereditary haemochromatosis Diseases 0.000 description 1
- 206010019902 Hereditary sideroblastic anaemia Diseases 0.000 description 1
- 208000034961 Hypoplastic Congenital Anemia Diseases 0.000 description 1
- 206010061218 Inflammation Diseases 0.000 description 1
- 208000031951 Primary immunodeficiency Diseases 0.000 description 1
- 206010039897 Sedation Diseases 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 229940035674 anesthetics Drugs 0.000 description 1
- 229940072107 ascorbate Drugs 0.000 description 1
- 235000010323 ascorbic acid Nutrition 0.000 description 1
- 239000011668 ascorbic acid Substances 0.000 description 1
- 208000005980 beta thalassemia Diseases 0.000 description 1
- 230000000747 cardiac effect Effects 0.000 description 1
- 238000002655 chelation therapy Methods 0.000 description 1
- 208000016532 chronic granulomatous disease Diseases 0.000 description 1
- 230000007882 cirrhosis Effects 0.000 description 1
- 208000019425 cirrhosis of liver Diseases 0.000 description 1
- 201000004425 congenital hypoplastic anemia Diseases 0.000 description 1
- 238000013016 damping Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 201000010099 disease Diseases 0.000 description 1
- 208000037265 diseases, disorders, signs and symptoms Diseases 0.000 description 1
- 230000002124 endocrine Effects 0.000 description 1
- 230000012953 feeding on blood of other organism Effects 0.000 description 1
- 239000003193 general anesthetic agent Substances 0.000 description 1
- 150000003278 haem Chemical class 0.000 description 1
- 208000027700 hepatic dysfunction Diseases 0.000 description 1
- 208000006278 hypochromic anemia Diseases 0.000 description 1
- 230000001771 impaired effect Effects 0.000 description 1
- 230000004054 inflammatory process Effects 0.000 description 1
- 230000010438 iron metabolism Effects 0.000 description 1
- 210000004072 lung Anatomy 0.000 description 1
- 239000000463 material Substances 0.000 description 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 1
- 230000004060 metabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000012318 needle liver biopsy Methods 0.000 description 1
- 210000004738 parenchymal cell Anatomy 0.000 description 1
- 230000002035 prolonged effect Effects 0.000 description 1
- 230000036280 sedation Effects 0.000 description 1
- 210000000952 spleen Anatomy 0.000 description 1
- 238000007619 statistical method Methods 0.000 description 1
- 208000011580 syndromic disease Diseases 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- A—HUMAN NECESSITIES
- A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
- A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
- A61B5/00—Measuring for diagnostic purposes; Identification of persons
- A61B5/05—Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves
- A61B5/055—Detecting, measuring or recording for diagnosis by means of electric currents or magnetic fields; Measuring using microwaves or radio waves involving electronic [EMR] or nuclear [NMR] magnetic resonance, e.g. magnetic resonance imaging
Landscapes
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Medical Informatics (AREA)
- Biophysics (AREA)
- Pathology (AREA)
- High Energy & Nuclear Physics (AREA)
- Biomedical Technology (AREA)
- Heart & Thoracic Surgery (AREA)
- Radiology & Medical Imaging (AREA)
- Molecular Biology (AREA)
- Surgery (AREA)
- Animal Behavior & Ethology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Public Health (AREA)
- Veterinary Medicine (AREA)
- Magnetic Resonance Imaging Apparatus (AREA)
Abstract
Изобретение относится к медицине, а именно к лучевой диагностике, и может быть использовано для количественной оценки степени перегрузки железом печени у детей. Проводят магнитно-резонансную томографию с напряженностью магнитного поля 3 Тл в трех ортогональных плоскостях в режиме сканирования Т2ВИ TSE с TR=1800 мс, ТЕ=80 мс, angle=0. При этом для получения Т2*-карт используют последовательность быстрого градиентного эхо с декартовым заполнением k-пространства, TR=350 мс, ТЕ=0,9 мс, ∆TE=0,9 мс, разрешением - 1,5 мм × 1,5 мм × 7 мм и подавлением сигнала от жировой ткани. При этом выбор зон интереса ROI в печени проводят с учетом отсутствия мелких и крупных сосудов, отсутствия фиброза. Для выбранных с учетом данных критериев ROI проводят сбор данных Т2* с использованием программного обеспечения томографа. Расчет средних значений Т2* и среднеквадратических отклонений в ROI осуществляют автоматически путем аппроксимации кривой затухания методом наибольшего правдоподобия. Исследование проводят без задержки дыхания у пациента. Рассчитывают по формуле скорость релаксации R2* при сканировании в режиме Т2*:R2*=1000/T2cp*, где Т2*ср - среднее значение Т2*-сигнала, мс. Рассчитывают концентрацию железа в печени, мг/г, С=1,24+0,012×R2*, где R2* - скорость релаксации при сканировании в режиме Т2*, 1,24 и 0,012 - коэффициенты, полученные экспериментальным путем. Оценивают концентрацию железа в печени. При значении С=0,1-2 мг/г сухого вещества печени соответствующей гистологической степени гемосидероза Grade 1. При значении С=2,1-7 мг/г соответствующей гистологической степени гемосидероза Grade 2. При значении С=7,1-15 мг/г соответствующей гистологической степени гемосидероза Grade 3. При значении С>15 мг/г соответствующей гистологической степени гемосидероза Grade 4. Способ позволяет провести неинвазивную количественную оценку перегрузки железом печени у детей за счёт пересчета MP-сигнала при помощи МРТ Т2*-картирования. 5 ил., 4 пр.
Description
Изобретение относится к медицине, а именно к лучевой диагностике, и предназначено для неинвазивной количественной оценки степени перегрузки железом печени у детей.
По данным ВОЗ 10% населения имеют предрасположенность к гемохроматозу, который характеризуется нарушением обмена железа. Поэтому диагностика подобных заболеваний на сегодняшний день является актуальной задачей и требует современных методов диагностики. Магнитно-резонансная томография, как один из наиболее современных методов диагностики, может быть использована для обнаружения и подсчета избыточного накопления железа в паренхиматозных органах, например, печени, сердце, селезенке, поджелудочной железе и гипофизе. Перегрузка железом может быть связана с повышенным всасыванием железа, к примеру, наследственным гемохроматозом, дефектами в метаболизме гема, или длительной трансфузионной терапией. Повышенное накопление железа в тканях является причиной эндокринных, кардиальных и печеночных дисфункций. Пациентам с перегрузкой железом делают флеботомию, или назначают хелаторную терапию. Современная терапия, проводимая больным с гемахроматозом, высокотоксичная и требует неоднократного проведения биопсии печени для оценки динамики и коррекции проводимой терапии, что осложняется угрозой хирургических осложнений.
Оценку запасов железа в организме проводят как косвенно - путем определения концентрации ферритина в сыворотке крови, так и прямым методом, измеряя содержание железа в биоптате печени (LIC - liver iron concentration) (например, Полунина Т.Е. и др., Диагностика синдрома перегрузки железом, Экспериментальная и клиническая гастроэнтерология, №5, 2010 г., с. 61-68). Однако и тот и другой способ имеет ряд ограничений.
Концентрация ферритина в сыворотке крови больного тесно связана с наличием воспаления, с дефицитом аскорбата и зависит от функции печени, что существенно ограничивает его диагностическое значение.
Недостаточный размер биоптата (менее 1 мг сухого веса, менее 4 мг влажного веса или менее 2,5 см длины) или неравномерное распределение паренхимы печени, особенно при наличии фиброза/цирроза, может привести к неадекватному (заниженному) результату исследования. Также, в связи с инвазивностью метода, прямое определение железа в веществе печени имеет весьма ограниченное применение, особенно в педиатрии.
Таким образом, проблема создания неинвазивных методик, позволяющих количественно оценить степень перегрузки железом печени у детей, весьма актуальна.
Железо по своей природе является ферромагнетиком, его ядра обладают собственными магнитными моментами, которые при попадании в сильное магнитное поле выстраиваются параллельно друг другу и сильно укорачивают время релаксации магнитного поля, что приводит к потери интенсивности MP-сигнала в ткани: чем больше концентрация железа в ткани, тем ниже интенсивность полученного MP-сигнала от ткани.
В последние два десятилетия магнитно-резонансную томографию (МРТ) активно используют для определения и подсчета количества накопленного железа в различных органах - печени, сердце, поджелудочной железе и гипофизе. Для визуализации отложений железа в различных тканях и органах-мишенях используется специализированная последовательность с градиентным эхом T2*-GRE, взвешенная по неоднородности магнитного поля и основанная на явлении Т2*-релаксации. Довольно много усилий прикладывается для стандартизации определения LIC методом МРТ, получения формул пересчета R2*/Т2*-значении в мг [Fe]/г сухого вещества для MP-томографов различной мощности (1Т; 1,5Т и 3Т). Все чаще стали использовать томографы мощностью 3Т для получения результатов у пациентов с высокой степенью перегрузки железом, в том числе и для детской группы пациентов.
Так, в уровне техники известен способ количественной оценки степени перегрузки железом печени у детей (Назарова Э.Э. и др., Методика проведения Т2*-картирования печени у пациентов с вторичной перегрузкой железом, Вопросы гематологии/онкологии и иммунопатологии в педиатрии, 2017 г., Т. 16, №3, с. 23-27), выбранный нами за прототип. Способ включает в себя проведение магнитно-резонансной томографии с напряженностью магнитного поля 3 Тл в трех ортогональных плоскостях в режиме сканирования Т2 ВИ TSE с TR=1800 мс, ТЕ=80 мс, angle=0, при этом для получения Т2*-карт используют последовательность быстрого градиентного эхо с декартовым заполнением k-пространства, TR=350 мс, ТЕ=0,9 мс; ΔTE=0,9 мс; разрешением - 1,5 мм × 1,5 мм × 7 мм и подавлением сигнала от жировой ткани, при этом выбор зон интереса ROI в печени проводят с учетом отсутствия мелких и крупных сосудов, отсутствия фиброза; для выбранных с учетом данных критериев ROI проводят сбор данных Т2* с использованием программного обеспечения на базе IDL 6.3, а расчет средних значений Т2* и среднеквадратических отклонений в ROI осуществляют автоматически путем аппроксимации кривой затухания методом наибольшего правдоподобия. Однако способ обладает рядом существенных недостатков. Во-первых, в коронарной проекции используют триггерный режим сканирования, что чревато увеличением времени исследования. Во-вторых, само исследование проводят с анестезиологическим пособием - искусственной вентиляцией легких с контролируемой задержкой дыхания, что весьма нежелательно для пациентов педиатрического профиля. В-третьих, для расчетов используют уравнение линейной регрессии (у=137+61⋅х) между результатами liver iron concentration (у=LIC), полученными путем биопсии, и значениями R2* (х=R2*=1/Т2*) с коэффициентом корреляции 0,86 (R2=0,74; доверительный интервал (ДИ) - 49-56%; коэффициент доверия (КД) - 95%), медиана R2* - 897,8 Гц (минимум - 108,8 Гц, максимум - 897,8 Гц). При этом в представленных материалах не раскрыто, каким образом используют полученные данные, а именно значение R2*. Вместо этого приведена таблица соответствия значений Т2*, LIC, полученной после исследования биоптата печени и гистологической степенью гемосидероза. В приведенных в таблице данных практически все значения перекрываются по интервалам, что приводит к неясности в определении как степени гемосидероза, так и концентрации LIC, так как одинаковым значениям LIC могут соответствовать разные значения Т2*.
Таким образом, существует потребность в способе количественной оценки степени перегрузки железом печени у детей, лишенном вышеуказанных недостатков.
В соответствии с этим, техническим результатом является повышение точности и объективности и безопасности неинвазивной количественной оценки перегрузки железом печени у детей, основанного на пересчете МР-сигнала при помощи МРТ Т2*-картирования.
Для достижения указанного технического результата в способе количественной оценки степени перегрузки железом печени у детей, включающем в себя проведение магнитно-резонансной томографии с напряженностью магнитного поля 3 Тл в трех ортогональных плоскостях в режиме сканирования Т2 ВИ TSE с TR=1800 мс, ТЕ=80 мс, angle=0, при этом для получения Т2*-карт используют последовательность быстрого градиентного эхо с декартовым заполнением k-пространства, TR=350 мс, ТЕ=0,9 мс; ΔTE=0,9 мс; разрешением - 1,5 мм × 1,5 мм × 7 мм и подавлением сигнала от жировой ткани, при этом выбор зон интереса ROI в печени проводят с учетом отсутствия мелких и крупных сосудов, отсутствия фиброза; для выбранных с учетом данных критериев ROI проводят сбор данных Т2* с использованием программного обеспечения томографа, а расчет средних значений Т2* и среднеквадратических отклонений в ROI осуществляют автоматически путем аппроксимации кривой затухания методом наибольшего правдоподобия, предлагается проводить исследование без задержки дыхания у пациента, рассчитывают по формуле скорость релаксации R2* при сканировании в режиме Т2*:
R2*=1000/T2cp*,
где Т2*ср - среднее значение Т2*-сигнала, мс,
рассчитывают концентрацию железа в печени, мг/г сухого вещества печени
С=1,24+0,012×R2*, где
R2* - скорость релаксации при сканировании в режиме Т2*,
1,24 и 0,012 - коэффициенты, полученные экспериментальным путем,
и оценивают концентрацию железа в печени в выбранной зоне интереса, при значении С=0,1-2 мг/г сухого вещества печени соответствующей гистологической степени гемосидероза Grade 1, при значении С=2,1-7 мг/г соответствующей гистологической степени гемосидероза Grade 2, при значении С=7,1-15 мг/г соответствующей гистологической степени гемосидероза Grade 3, при значении С>15 мг/г соответствующей гистологической степени гемосидероза Grade 4.
На фиг. 1 представлена зависимость между значениями R2* и значениями LIC, полученными в результате биопсии.
На фиг. 2 представлен клинический пример 1 с результатами МРТ обследования с Т2* картированием, выбранной зоной интереса и усредненной кривой затухания Т2*.
На фиг. 3 представлен клинический пример 2 с результатами МРТ обследования с Т2* картированием, выбранной зоной интереса и усредненной кривой затухания Т2*.
На фиг. 4 представлен клинический пример 3 с результатами МРТ обследования с Т2* картированием, выбранной зоной интереса и усредненной кривой затухания Т2*.
На фиг. 5 представлен клинический пример 4 с результатами МРТ обследования с Т2* картированием, выбранной зоной интереса и усредненной кривой затухания Т2*.
Способ осуществляют следующим образом.
Выполняют исследование на томографе с напряженностью магнитного поля 3 Тл в трех ортогональных плоскостях (мы использовали Philips Achieva 3Т с использованием поверхностной 16-канальной катушки для сканирования тела). В протокол исследования входят следующие режимы сканирования: Т2 ВИ TSE (TR=1800 мс; ТЕ=80 мс; angle=0). Для получения Т2*-карт используют последовательность быстрого градиентного эхо (multi-phase fast gradient echo) (декартовое заполнение k-пространства; TR=350 мс; ТЕ=0,9 мс; ΔTE=0,9 мс; разрешение - 1,5 мм × 1,5 мм × 7 мм) с подавлением сигнала от жировой ткани.
Пациентам педиатрического профиля МРТ-исследование проводят без анестезиологического пособия с использованием легкой седации при необходимости.
Для получения картированных изображений печени выполняют расчет Т2*-карты с использованием программного научного приложения на базе IDL 6.3 (мы использовали приложение, предоставленное компанией Phillips). Выбор зон интереса (ROI) в печени проводят с учетом следующих критериев: отсутствие мелких и крупных сосудов, которые могут вносить искажения в полученные результаты; отсутствие фиброза, который также является причиной возникновения артефактов на MP-изображении. Для выбранных с учетом данных критериев ROI проводят сбор данных Т2* (мс) с использованием программного обеспечения томографа (мы использовали IDL 6.3). Расчет средних значений Т2* и среднеквадратических отклонений в ROI осуществлялся автоматически путем аппроксимации кривой затухания методом наибольшего правдоподобия (Андерсон Т., Введение в многомерный статистический анализ [An introduction to multivariate statistical analysis]. - 1963).
Рассчитывают по формуле скорость релаксации R2* при сканировании в режиме Т2*:
R2*=1000/T2cp*,
где Т2*ср - среднее значение Т2* - сигнала, мс,
рассчитывают концентрацию железа в печени, мг/г сухого вещества печени по формуле пересчета MP-сигнала при помощи МРТ Т2*-картирования в количественный показатель концентрации железа в печени у детей, полученную при помощи уравнения линейной регрессии (рис. 1) между данными концентрации железа (LIC) на основании результатов толстоигольной биопсии у 40 пациентов из обследуемой группы, а также концентрацией по верифицированной методике измерения на 1,5Тл томографе (52 пациента) и значениями R2*, с коэффициентом корреляции 0,83 (n=92, R2=0,69; доверительный интервал (ДИ) - 75-88%; коэффициент доверия (КД) - 95%) (Фиг. 1).
С=1,24+0,012×R2*, где
R2* - скорость релаксации при сканировании в режиме Т2*,
1,24 и 0,012 - коэффициенты, полученные экспериментальным путем,
и оценивают концентрацию железа в печени в выбранной зоне интереса, при значении С=0,1-2 мг/г сухого вещества печени соответствующей гистологической степени гемосидероза Grade 1, при значении С=2,1-7 мг/г соответствующей гистологической степени гемосидероза Grade 2, при значении С=7,1-15 мг/г соответствующей гистологической степени гемосидероза Grade 3, при значении С>15 мг/г соответствующей гистологической степени гемосидероза Grade 4.
При последовательном выполнении данного способа неинвазивным путем получают высокоточные результаты концентрации железа в сухом веществе печени вне зависимости от использования анестезиологического пособия и задержки дыхания пациентом, при условии использования соответствующего программного обеспечения, которые объективно коррелируют с данными, получаемыми при проведении тонкоигольной биопсии печени.
С использованием данной методики были получены данные для 37 пациентов. Ниже приведены несколько примеров из исследуемой группы пациентов.
Пример 1. Пациент Д., 9 лет, пол женский.
Диагноз: гипохромная анемия, бета-талассемия β 0 / β.
В ходе МРТ обследования по предлагаемому способу (Фиг. 2) с Т2* картированием (1), выбранной зоной интереса (2) и усредненной кривой затухания Т2* (3) получены следующие данные: параметр Т2*ср (4)=9,91 мс, параметр R2*=100,9. По предлагаемой формуле С=1,24+0,012*100,9=2,45 мг/г сухого вещества печени. Концентрация соответствует гистологической степени гемосидероза Grade 2. Таким образом, степень перегрузки железом печени данного пациента соответствует Grade 2.
В качестве контроля исследовали биоптат печени пациентки. Тонкоигольную биопсию печени с использованием пистолета выполнили сразу после MP-сканирования - из правой доли печени по передней подмышечной линии на уровне 9-10-го межреберья (совпадает с выбранной при МРТ зоной интереса).
Полученные фрагменты печени (8 фрагментов) направляли на морфологическое исследование (2 фрагмента) для гистологической оценки степени гемосидероза, фиброза и атомную абсорбционную спектрометрию (6 фрагментов). Получены данные: Степень фиброза по METAVIR - 1 балл. Гемосидероз печени - grade 2. Концентрация железа в печени по результатам биопсии [Fe]=2,53 мг/гр сух. в-ва.
Таким образом, степень перегрузки железом печени данного пациента соответствует Grade 2, концентрация железа в сухом веществе печени выявлена неивазивно с высокой точностью.
Пример 2. Пациент М., 13 лет, пол мужской.
Диагноз: первичный иммунодефицит - хроническая гранулематозная болезнь.
В ходе МРТ обследования по предлагаемому способу (Фиг. 3) с Т2* картированием (1), выбранной зоной интереса (2) и усредненной кривой затухания Т2* (3) получены следующие данные: параметр Т2*ср (4)=3,34 мс, параметр R2*=299,4. По предлагаемой формуле С=1,24+0,012*299,4=4,83 мг/г сухого вещества печени. Концентрация соответствует гистологической степени гемосидероза Grade 2. Таким образом, степень перегрузки железом печени данного пациента соответствует Grade 2.
В качестве контроля исследовали биоптат печени пациента. Тонкоигольную биопсию печени с использованием пистолета выполнили сразу после MP-сканирования - из правой доли печени по передней подмышечной линии на уровне 9-10-го межреберья (совпадает с выбранной при МРТ зоной интереса).
Полученные фрагменты печени (8 фрагментов) направили на морфологическое исследование (2 фрагмента) для гистологической оценки степени гемосидероза, фиброза и атомную абсорбционную спектрометрию (6 фрагментов). Получены данные: Степень фиброза по METAVIR - 3 балла. Гемосидероз печени - grade 2. Концентрация железа в печени по результатам биопсии [Fe]=4,75 мг/гр сух. в-ва.
Таким образом, степень перегрузки железом печени данного пациента соответствует Grade 2, концентрация железа в сухом веществе печени выявлена неивазивно с высокой точностью.
Пример 3. Пациент М., 4 года, пол мужской.
Диагноз: врожденная гипопластическая анемия, анемия Даймонда-Блэкфана.
В ходе МРТ обследования по предлагаемому способу (Фиг. 4) с Т2* картированием (1), выбранной зоной интереса (2) и усредненной кривой затухания Т2* (3) получены следующие данные: параметр Т2*ср (4)=1,16 мс, параметр R2*=862,1. По предлагаемой формуле С=1,24+0,012*862,1=11,6 мг/г сухого вещества печени. Концентрация соответствует гистологической степени гемосидероза Grade 3. Таким образом, степень перегрузки железом печени данного пациента соответствует Grade 3.
В качестве контроля исследовали биоптат печени пациента. Тонкоигольную биопсию печени с использованием пистолета выполнили сразу после MP-сканирования - из правой доли печени по передней подмышечной линии на уровне 9-10-го межреберья (совпадает с выбранной при МРТ зоной интереса).
Полученные фрагменты печени (8 фрагментов) направили на морфологическое исследование (2 фрагмента) для гистологической оценки степени гемосидероза и фиброза и атомную абсорбционную спектрометрию (6 фрагментов). Получены данные: Степень фиброза по METAVIR - 0 баллов. Гемосидероз печени - grade 3. Концентрация железа в печени по результатам биопсии [Fe]=10,8 мг/гр сух. в-ва.
Таким образом, степень перегрузки железом печени данного пациента соответствует Grade 3, концентрация железа в сухом веществе печени выявлена неивазивно с высокой точностью.
Пример 4. Пациент Д., 5 лет, пол женский.
Диагноз: наследственная сидеробластная анемия.
В ходе МРТ обследования по предлагаемому способу (Фиг. 5) с Т2* картированием (1), выбранной зоной интереса (2) и усредненной кривой затухания Т2* (3) получены следующие данные: параметр Т2*ср (4)=0,69 мс, параметр R2*=1449,3. По предлагаемой формуле С=1,24+0,012*1449,3=18,6 мг/г сухого вещества печени. Концентрация соответствует гистологической степени гемосидероза Grade 4. Таким образом, степень перегрузки железом печени данного пациента соответствует Grade 4.
В качестве контроля исследовали биоптат печени пациента. Тонкоигольную биопсию печени с использованием пистолета выполнили сразу после MP-сканирования - из правой доли печени по передней подмышечной линии на уровне 9-10-го межреберья (совпадает с выбранной при МРТ зоной интереса).
Полученные фрагменты печени (8 фрагментов) направили на морфологическое исследование (2 фрагмента) для гистологической оценки степени гемосидероза и фиброза и атомную абсорбционную спектрометрию (6 фрагментов). Получены данные: Степень фиброза по METAVIR - 3 балла. Гемосидероз печени - grade 4. Концентрация железа в печени по результатам биопсии [Fe]=18,4 мг/гр сух. в-ва.
Таким образом, степень перегрузки железом печени данного пациента соответствует Grade 4, концентрация железа в сухом веществе печени выявлена неивазивно с высокой точностью.
Предлагаемый способ количественной оценки степени перегрузки железом печени у детей позволяет повысить точность и объективность, а также безопасность неинвазивной количественной оценки перегрузки железом печени у детей, основанной на пересчете MP-сигнала при помощи МРТ Т2*-картирования.
Claims (6)
- Способ количественной оценки степени перегрузки железом печени у детей, включающий в себя проведение магнитно-резонансной томографии с напряженностью магнитного поля 3 Тл в трех ортогональных плоскостях в режиме сканирования Т2ВИ TSE с TR=1800 мс, ТЕ=80 мс, angle=0, при этом для получения Т2*-карт используют последовательность быстрого градиентного эхо с декартовым заполнением k-пространства, TR=350 мс, ТЕ=0,9 мс; ΔTE=0,9 мс; разрешением - 1,5 мм × 1,5 мм × 7 мм и подавлением сигнала от жировой ткани, при этом выбор зон интереса ROI в печени проводят с учетом отсутствия мелких и крупных сосудов, отсутствия фиброза; для выбранных с учетом данных критериев ROI проводят сбор данных Т2* с использованием программного обеспечения томографа, а расчет средних значений Т2* и среднеквадратических отклонений в ROI осуществляют автоматически путем аппроксимации кривой затухания методом наибольшего правдоподобия, отличающийся тем, что исследование проводят без задержки дыхания у пациента, рассчитывают по формуле скорость релаксации R2* при сканировании в режиме Т2*:R2*=1000/T2cp*,
- где Т2*ср - среднее значение Т2*-сигнала, мс,
- рассчитывают концентрацию железа в печени, мг/г,
- С=1,24+0,012×R2*,
- где R2* - скорость релаксации при сканировании в режиме Т2*, 1,24 и 0,012 - коэффициенты, полученные экспериментальным путем,
- и оценивают концентрацию железа в печени при значении С=0,1-2 мг/г сухого вещества печени соответствующей гистологической степени гемосидероза Grade 1, при значении С=2,1-7 мг/г соответствующей гистологической степени гемосидероза Grade 2, при значении С=7,1-15 мг/г соответствующей гистологической степени гемосидероза Grade 3, при значении С>15 мг/г соответствующей гистологической степени гемосидероза Grade 4.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018136327A RU2701771C1 (ru) | 2018-10-15 | 2018-10-15 | Способ количественной оценки степени перегрузки железом печени у детей |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018136327A RU2701771C1 (ru) | 2018-10-15 | 2018-10-15 | Способ количественной оценки степени перегрузки железом печени у детей |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2701771C1 true RU2701771C1 (ru) | 2019-10-01 |
Family
ID=68171087
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018136327A RU2701771C1 (ru) | 2018-10-15 | 2018-10-15 | Способ количественной оценки степени перегрузки железом печени у детей |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2701771C1 (ru) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2808192C1 (ru) * | 2022-07-05 | 2023-11-24 | Федеральное государственное бюджетное военное образовательное учреждение высшего образования "Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова" Министерства обороны Российской Федерации (ВМедА) | Способ измерения т2-релаксации, как количественного маркера патологических изменений |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2434645C2 (ru) * | 2006-03-31 | 2011-11-27 | Конинклейке Филипс Электроникс, Н.В. | Системы и методы измерения клеток, использующие ультракороткую т2*-релаксометрию |
-
2018
- 2018-10-15 RU RU2018136327A patent/RU2701771C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2434645C2 (ru) * | 2006-03-31 | 2011-11-27 | Конинклейке Филипс Электроникс, Н.В. | Системы и методы измерения клеток, использующие ультракороткую т2*-релаксометрию |
Non-Patent Citations (7)
| Title |
|---|
| Hutton C. et al. Validation of a standardized MRI method for liver fat and T2* quantification. // PLoS One. 2018 Sep 20; 13(9): e0204175. * |
| Karimi M. et al. Correlation of serum ferritin levels with hepatic MRI T2 and liver iron concentration in nontransfusion beta-thalassemia intermediate patients: A contemporary issue. // Pediatr Hematol Oncol. 2017 Aug; 34(5): 292-7. * |
| Paisant A.et al. MRI for the measurement of liver iron content, and for the diagnosis and follow-up of iron overload disorders. // Presse Med. 2017 Dec; 46(12 Pt 2): e279-87. * |
| Positano V. et al. Improved T2* assessment in liver iron overload by magnetic resonance imaging. // Magn Reson Imaging. 2009 Feb; 27(2): 188-97. * |
| Лукина Е.А. и др. Федеральные клинические рекомендации "Диагностика и лечение вторичной перегрузки железом". Москва. 2014: 17. * |
| Лукина Е.А. и др. Федеральные клинические рекомендации "Диагностика и лечение вторичной перегрузки железом". Москва. 2014: 17. Назарова Э.Э. и др. Методика проведения Т2*-картирования печени у пациентов с вторичной перегрузкой железом. // Вопросы гематологии/онкологии и иммунопатологии в педиатрии. 2017; 16(3): 23-7. Hutton C. et al. Validation of a standardized MRI method for liver fat and T2* quantification. // PLoS One. 2018 Sep 20; 13(9): e0204175. Positano V. et al. Improved T2* assessment in liver iron overload by magnetic resonance imaging. // Magn Reson Imaging. 2009 Feb; 27(2): 188-97. Paisant A.et al. MRI for the measurement of liver iron content, and for the diagnosis and follow-up of iron overload disorders. // Presse Med. 2017 Dec; 46(12 Pt 2): e279-87. Karimi M. et al. Correlation of serum ferritin levels with hepatic MRI T2 and liver iron concentration in nontransfusion beta-thalassemia intermediate patients: A contemporary issue. // Pediatr Hematol Oncol. 2017 Aug; 34(5 * |
| Назарова Э.Э. и др. Методика проведения Т2*-картирования печени у пациентов с вторичной перегрузкой железом. // Вопросы гематологии/онкологии и иммунопатологии в педиатрии. 2017; 16(3): 23-7. * |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2808192C1 (ru) * | 2022-07-05 | 2023-11-24 | Федеральное государственное бюджетное военное образовательное учреждение высшего образования "Военно-медицинская академия имени С.М. Кирова" Министерства обороны Российской Федерации (ВМедА) | Способ измерения т2-релаксации, как количественного маркера патологических изменений |
| RU2818948C2 (ru) * | 2022-07-27 | 2024-05-07 | федеральное государственное бюджетное учреждение "Национальный медицинский исследовательский центр детской гематологии, онкологии и иммунологии имени Дмитрия Рогачева" Министерства здравоохранения Российской Федерации | Способ стандартизации количественной магнитно-резонансной оценки содержания железа в печени |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Caussy et al. | Noninvasive, quantitative assessment of liver fat by MRI‐PDFF as an endpoint in NASH trials | |
| Yoon et al. | Coronary artery calcium: alternate methods for accurate and reproducible quantitation | |
| Bae et al. | Comparison of lung imaging using three-dimensional ultrashort echo time and zero echo time sequences: preliminary study | |
| Hatabu et al. | T2* and proton density measurement of normal human lung parenchyma using submillisecond echo time gradient echo magnetic resonance imaging | |
| Lewin et al. | Diffusion‐weighted magnetic resonance imaging for the assessment of fibrosis in chronic hepatitis C | |
| Fisher et al. | Acute myocardial infarction: MR evaluation in 29 patients | |
| Xu et al. | Validation of goose liver fat measurement by QCT and CSE-MRI with biochemical extraction and pathology as reference | |
| US9232907B2 (en) | System, method and computer-accessible medium for utilizing cardiac output to improve measurement of tracer input function in dynamic contrast-enhanced magnetic resonance imaging | |
| Ruple et al. | Comparisons between skeletal muscle imaging techniques and histology in tracking midthigh hypertrophic adaptations following 10 wk of resistance training | |
| Kang et al. | Application of cardiac gating to improve the reproducibility of intravoxel incoherent motion measurements in the head and neck | |
| Barnard et al. | Development of a rapid and efficient magnetic resonance imaging technique for analysis of body fat distribution | |
| Syha et al. | Achillodynia–radiological imaging of acute and chronic overuse injuries of the achilles tendon | |
| Delacoste et al. | MR volumetry of lung nodules: A pilot study | |
| RU2701771C1 (ru) | Способ количественной оценки степени перегрузки железом печени у детей | |
| Guglielmi et al. | Magnetic resonance imaging of the calcaneus: preliminary assessment of trabecular bone-dependent regional variations in marrow relaxation time compared with dual X-ray absorptiometry | |
| Lönn et al. | Determination of tissue volumes: a comparison between CT and MR imaging | |
| Preisner et al. | Quantitative MR-neurography at 3.0 T: Inter-scanner reproducibility | |
| US20060173279A1 (en) | Method for implementing a medical imaging examination procedure | |
| Sakuma et al. | Evaluation of thoracic aortic dissection using breath-holding cine MRI | |
| Turner | Nuclear magnetic resonance in oncology | |
| Frittoli et al. | Case series: Clinical application in liver fat and iron quantification using LiverLab | |
| Del Chicca et al. | Non-invasive quantification of hepatic fat content in healthy dogs by using proton magnetic resonance spectroscopy and dual gradient echo magnetic resonance imaging | |
| RU2814782C1 (ru) | Способ лучевой дифференциальной диагностики опухолей надпочечников у детей с использованием магнитной резонансной томографии | |
| Roberts et al. | A quantitative study of lumbar vertebral bone marrow using T 1 mapping and image analysis techniques: methodology and preliminary results | |
| Qiu et al. | Acquisition efficiency and technical repeatability of dual‐frequency 3D vector MR elastography of the liver |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20201016 |