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홈페이지2차원 다중 체적 괴사 맵의 재구성 알고리즘 비교 연구
Scientific Reports 12권, 기사 번호: 11509(2022) 이 기사 인용
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측정항목 세부정보
암은 상당한 주의 깊은 의학적 치료가 필요한 질병입니다. 최소 침습 열 절제 절차의 경우 열 분포를 모니터링하는 것이 가장 큰 과제 중 하나입니다. 이 연구에서는 어플리케이터의 주축을 중심으로 회전하는 균일하게 분포된 2D MRI 위상 이미지를 기반으로 체적 히트 맵 재구성(Delauney 삼각 측량, 최소 볼륨 둘러싸는 타원체(MVEE) 및 스플라인)을 위한 세 가지 접근 방식이 제시됩니다. 정확성, 견고성 및 적응성과 관련하여 이전 온도 보간 방법과 비교합니다. 모든 접근법은 시뮬레이션된 방열판 효과가 있는 6개의 팬텀을 포함하여 13개의 생체 외 생체 단백질 팬텀으로 구성된 동일한 데이터 세트에서 MWA 처리 중에 평가됩니다. 정확도와 관련하여 DSC 유사성 결과는 Delauney 삼각측량(\(0.75\pm 0.02)과 비교하여 MVEE(\(0.80\pm 0.03\)) 및 스플라인(\(0.77\pm 0.04\)) 방법에 대한 강한 추세를 보여줍니다. \)) 또는 온도 보간(\(0.73\pm 0.07\)). 세 가지 접근 방식 모두에 대해 견고성이 향상되었으며 적응성은 초기 보간 방법 및 스플라인에 대한 중요한 추세를 보여줍니다. 수집된 데이터의 지역적 비균질성을 극복하려면 향후 적응형 시뮬레이션의 사용을 고려해야 합니다. 또한, 임상적 적용 가능성을 시험하기 위해서는 생체내 동물실험으로의 전환도 고려해야 한다.
2018년부터 2020년까지 암으로 인한 발생률과 사망률은 각각 6.47%, 4.21% 증가했습니다1,2. 최소 침습적 접근법은 개복 수술보다 안전한 것으로 간주됩니다. 또한 동반 질환, 종양 병변의 확산 또는 해부학적 제한으로 인해 개복 수술이 항상 적용되는 것은 아닙니다. 성장하는 대안은 최소 침습적 접근법을 사용하는 것입니다. 다른 것들과 함께, 마이크로웨이브 절제(MWA)는 시중에서 판매되는 여러 FDA 인증 시스템을 사용하여 1차 및 2차 간 병변을 치료하는 유망한 기술입니다3. MWA는 조직 내 빠른 온도 발달, 빠른 절제 시간, 여러 애플리케이터를 동시에 사용할 수 있는 능력 등 종양성 병변 치료에 여러 가지 이점을 제공합니다. 또한, MWA는 환자의 외상을 줄이고 간세포 암종 및 간 전이 환자의 5년 생존율을 높이는 경향이 있습니다4. 어떤 절제 기술을 사용하든 최소 절제 마진(MAM)을 포함하여 전체 병변이 파괴되었는지 평가하는 것이 가장 중요합니다. 이 MAM은 간 병변에 대한 국소 종양 진행(LTP)의 유일한 중요한 예측 인자인 것으로 밝혀졌습니다. Laimer 등5은 MAM이 1밀리미터 증가할 때마다 LTP 가능성이 30% 감소함을 보여주었습니다. 조직 내부의 온도를 추적하고 실제 응고 괴사를 평가하기 위해 자기공명영상(MRI) 온도측정을 수행할 수 있습니다. MRI를 사용하는 온도 측정 모니터링을 위한 가장 일반적인 접근 방식은 위상 매핑을 사용하는 PRFS(양성자 공명 주파수 편이) 방법입니다6,7. 이전 작업8에서는 일반적인 그래디언트 에코 시퀀스를 활용하고 간단한 공간 보간을 수행하여 체적 온도 측정 맵을 생성하는 새로운 접근 방식을 소개했습니다. 그럼에도 불구하고 이 접근 방식에는 단점이 있습니다. 온도 보간법은 오류와 해부학적 불균일성이 발생하기 쉽습니다. 따라서 위험구조에 대한 사전 지식이 필요하다. 또한, 생체 단백질 팬텀의 평가는 pH 값에 따라 응고 괴사에 대한 가변 임계값으로 인해 또 다른 편향을 발생시킵니다. 이 연구에서는 체적 괴사 맵을 재구성하기 위한 세 가지 접근 방식을 비교합니다. 모든 알고리즘은 팬텀으로 인한 편향을 최소화하기 위해 업데이트된 임계값을 포함하여 이전 작업8에서 소개된 동일한 데이터 세트에서 평가됩니다. 우리는 새로운 접근 방식이 이전 재구성 방법의 유사성을 초과하는 동시에 아티팩트 및 이상치에 대해 더욱 강력할 수 있음을 보여줄 것입니다. 평가의 목표는 정확성, 견고성 및 적응성(선험적 지식의 필요성)과 관련하여 적절한 재구성 접근법을 식별하는 것입니다.