Liver functional radiomics of gadoxetic acid-enhanced magnetic resonance imaging: A proof-of-concept study
حددت هذه الدراسة التجريبية مجموعة من السمات الراديومية القابلة للتكرار والاستعادة من التصوير بالرنين المغناطيسي المعزز بحمض الغادوكسيتيك، والتي ترتبط ارتباطاً وثيقاً بمؤشرات وظائف الكبد الكمية، مما يضع أساساً لأبحاث الراديوميات المستقبلية المتعلقة بوظائف الكبد.
البحث الأصلي مُهدى إلى الملك العام بموجب CC0 1.0 (https://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0/). هذا شرح مولَّده بالذكاء الاصطناعي لبحث مسبق لم يخضع لمراجعة الأقران. وهو ليس نصيحة طبية. لا تتخذ أي قرارات تتعلق بصحتك بناءً على هذا المحتوى. اقرأ إخلاء المسؤولية الكامل
قبل أن يقوم الجراح باستئصال جزء من كبد المريض لعلاج السرطان، يجب أن يعرف بدقة مقدار الأنسجة السليمة التي ستتبقى وكيف ستكون قدرة هذه الأنسجة المتبقية على العمل. الكبد عضو مرن، ولكن إذا تم استئصال الكثير منه أو إذا كان الجزء المتبقي ضعيفاً للغاية، فسيواجه المريض خطراً جسيماً بالإصابة بفشل كبدي. تقليدياً، اعتمد الأطباء على اختبارات الدم والقياسات الشاملة التي تعامل الكبد بأكمله كوحدة واحدة متجانسة. ومع ذلك، فإن الكبد ليس متجانساً؛ فقدرته على العمل يمكن أن تختلف بشكل كبير من قسم إلى آخر، تماماً مثل حقل تتفاوت فيه بعض بقع العشب لتكون نضرة بينما تكون أخرى جافة. وللتخطيط لجراحة آمنة، خاصة عندما يتعين إزالة قسم كبير، يحتاج الأطباء إلى وسيلة لرؤية هذه الاختلافات الإقليمية في الوظيفة دون الحاجة إلى القطع داخل الجسم.
لسنوات، قدم نوع محدد من التصوير بالرنين المغناطيسي، أو (MRI)، لمحة عن هذا المشهد الخفي. يستخدم هذا الفحص صبغة خاصة يتم امتصاصها طبيعياً من قبل خلايا الكبد السليمة، مما يجعلها تضيء في الصورة. وبينما استخدم الأطباء لفترة طويلة هذا الفحص لقياس التغيرات البسيطة في السطوع، يتم الآن استكشاف نهج أحدث يسمى "الراديوميكس" (radiomics). يعامل الراديوميكس الصور الطبية ليس فقط كصور، بل كمستودعات هائلة من البيانات؛ حيث يستخدم الحواسيب لاستخراج آلاف الأنماط الصغيرة غير المرئية من الصورة، مثل التباينات الدقيقة في الملمس والظلال التي لا تستطيع العين البشرية رؤيتها. والسؤال الذي يطرحه الباحثون هو ما إذا كانت هذه الأنماط الرقمية الخفية يمكن أن تخبرنا بشيء ملموس حول مدى جودة عمل الكبد فعلياً.
في دراسة حديثة، شرع فريق من الباحثين في البحث عن الإجابة من خلال فحص كبد مرضى مصابين بسرطان القولون والمستقيم الذي انتشر إلى الكبد. استقطب الفريق عشرة مرضى كان من المقرر خضوعهم لعملية جراحية كبرى لإزالة الجانب الأيمن من الكبد. وقبل العملية، خضع كل مريض لسلسة من الاختبارات؛ حيث تلقوا اختبار الدم القياسي الذي يقيس المدة التي يبقى فيها الصبغ في الكبد، وفحص الطب النووي الذي يتتبع وظيفة الكبد، والتصوير بالرنين المغناطيسي المعزز بحمض الغادوكسيتيك (gadoxetic acid). ركز الباحثون على لحظتين محددتين أثناء التصوير بالرنين المغناطيسي: اللحظة التي تسبق حقن الصبغة مباشرة، واللحونة بعد عشرين دقيقة، عندما تكونت خلايا الكبد السليمة قد امتصت الصبغة وتوهجت بسطوع.
ثم وجه الفريق اهتمامهم إلى الأجزاء غير الورمية من الكبد في هذه الصور. وباستخدام برامج متخصصة، قاموا بتتبع الخطوط الخارجية لأنسجة الكبد السليمة يدوياً في الصور. كانت هذه الخطوة حاسمة لأن الكمبيوتر كان بحاجة لمعرفة أي البكسلات (pixels) يجب تحليلها بالضبط. وبمجرد عزل الأنسجة السلية، استخرج البرنامج أكثر من مائة ميزة رياضية مختلفة من الصور. وصفت هذه الميزات كل شيء، بدءاً من الشكل العام لقسم الكبد وصولاً إلى الملمس المعقد للبكسلات، حيث التقطت تفاصيل حول كيفية ترتيب المناطق الفاتحة والداكنة وكيف تغيرت بين وقتي الفحص.
ولأن هذه القياسات تعتمد على رسم بشري لحدود الكبد، كان على الباحثين أولاً التأكد من موثوقية طريقتهم. فقد طلبوا من خبيرين مختلفين تتبع صور الكبد نفسها، ثم طلبوا من خبير واحد تتبع الصور نفسها مرة أخرى بعد شهر. وقارنوا النتائج لمعرفة ما إذا كان الكمبيوتر سيجد نفس الأنماط في كل مرة. ووجدوا أن ستين ميزة كانت متسقة وقابلة للتكرار، مما يعني أن القياسات كانت مستقرة ولم تكن مجرد ضوضاء عشوائية. ومع الحصول على هذه المجموعة الموثوقة من البيانات، بدأوا في البحث عن الروابط.
قارن الباحثون هذه الميزات الستين المستقرة مع نتائج اختبارات وظائف الكبد الأخرى للمرضى. كانوا يبحثون عن تطابق، أي نمط في الرنين المغنتيسي يرتفع أو ينخفض بالتزامن مع مقاييس صحة الكبد المعروفة. واكتشفوا أن مجموعة محددة من الميزات كانت مرتبطة بالفعل بكيفية عمل الكبد؛ حيث أظهرت سبع ميزات من المسح الذي تم قبل امتصاص الصبغة، وثماني عشرة ميزة من المسح الذي تم بعد امتصاص الصبغة، وعشرون ميزة تقيس التغيير بين المسحين، علاقة واضحة بوظيفة الكبد لدى المرضى.
وبرزت ميزة واحدة، تقيس شدة أو طاقة نمط البكسلات الإجمالية، لأنها ظهرت في المجموعات الثلاث جميعها. وهذا يشير إلى أن الطريقة التي يبدو بها نسيج الكبد في المسح، سواء قبل امتصاص الصبغة أو بعده، تحتوي على بصمة لصحتها الوظيفية. كما وجدت الدراسة أن النظر في التغيير بين المسحين يوفر أكبر قدر من المعلومات، حيث أظهرت عشرون ميزة ارتباطاً قوياً بوظيفة الكبد. وهذا يعني أن التحول الديناميكي في كيفية تعامل نسيج الكبد مع الصبغة لا يقل أهمية عن الصورة الثابتة للنسيج نفسه.
أشار الباحثون إلى أن نتائجهم هي خطوة أولى، أو إثبات لمفهوم، وليست حلاً نهائياً. فقد شملت الدراسة عشرة مرضى فقط، وهو عدد صغير لاستخلاص استنتاجات واسعة النطاق، وكان جميعهم مصابين بالسرطان الذي انتشر من القولون. وأوضح الفريق صراحةً أن نتائجهم تحتاج إلى اختبار في مجموعات أكبر من الناس وفي مرضى يعانون من أنواع مختلفة من أمراض الكبد قبل أن يتمكن الأطباء من الاعتماد عليها في القرارات السريرية. كما أقروا بأن عملية تتبع حدود الكبد يدوياً تستغرق وقتاً طويلاً، وأن العمل المستقبلي يجب أن يركز على أتمتة هذه الخطوة.
وعلى الرغم من هذه القيود، تقدم الدراسة اتجاهاً واعداً. فهي تثبت أن البصمات الرقمية المخفية داخل فحص رنين مغناطيسي قياسي يمكن فك رموزها للكشف عن معلومات حول صحة الكبد تتجاوز مجرد السطوع البسيط. ومن خلال تحديد هذه الأنماط القابلة للتكرار، وضع الباحثون حجر الأساس لمستقبل قد يستخدم فيه الأطباء هذه الرؤى المستمدة من الكمبيوتر للتنبؤ بشكل أفضل بكيفية استجابة كبد المريض للجراحة. وقد يؤدي هذا في النهاية إلى عمليات أكثر أماناً وخطط علاجية أكثر تخصيصاً، مما يضمن إزالة القدر الصحيح من الكبد مع ترك عضو سليم ويعمل بكفاءة.
غارق في أبحاث مجالك؟
تصلك نشرة يومية بأحدث الأبحاث المطابقة لكلماتك البحثية المفتاحية — مع ملخصات تقنية، بلغتك.