RM multiparamétrica de próstata Optimización de la...
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RM multiparamétrica de próstata
Optimización de la técnica
Protocolos actuales
Ángel Alberich-Bayarri, PhD
1. QUIBIM S.L., Valencia, España
2. Grupo de Investigación Biomédica en Imagen (GIBI2^30), Instituto de Investigación Sanitaria La
Fe, Valencia, España
Twitter: @aalberich
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1. Introducción
2. Protocolos actuales
3. RM multiparamétrica de próstata
4. Radiomics
5. Conclusiones
Contenido
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Introducción
20-30%
70-75%
<5%
Weinreb, J. C., Barentsz, J. O., Choyke, P. L., Cornud, F., Haider, M. A., Macura, K. J., …
Verma, S. (2016). PI-RADS Prostate Imaging - Reporting and Data System: 2015, Version 2.
European Urology, 69(1), 16–40.
Glándula prostática y cáncer de próstata
• Incidencia variable según el contenido
glandular
• Cáncer más diagnosticado entre la población
española de varones
• Consumo de una gran cantidad de recursos
en su tratamiento, alcanzando cifras entre
106,7-179,0 millones de euros en la Unión
Europea en 2016
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RM Multiparamétrica
Difusión PerfusiónT2
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Perfusión
1. Localizador
2. Secuencia anatómica T2 – FSE
3. Secuencia difusión con varios valores b
4. Secuencia dinámica 3D GRE T1 (LAVA/THRIVE)
5. Secuencia Post-Gd T1
Protocolos actuales
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Secuencia anatómica T2-FSE
– TE: 80ms (1.5T), 160ms (3T)
– TR: 3280ms (1.5T), 7665ms (3T)
– ETL: 21 (1.5T), 32 (3T)
– Campo de visión: 200 x 200mm
– Tamaño de vóxel: 0.4 x 0.4mm
– Espesor de corte: 3mm
– Matriz reconstrucción: 512 x 512
Protocolos actuales
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Secuencia potenciada en difusión
– TE: 70-90ms
– TR: 3000-5000ms
– Campo de visión: 240 x 240
– Tamaño de vóxel: 0.94 x 0.94mm
– Espesor de corte: 4mm
– Matriz reconstrucción: 256 x 256
Protocolos actuales
b=0 b=50
b=200 b=400
b=1000 b=2000
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Secuencia dinámica de realce con contraste (DCE)
– TE: 1.6ms
– TR: 6.1ms
– Ángulo: 25-35º
– Campo de visión: 300 x 300
– Tamaño de vóxel: 1.56 x 1.56mm
– Espesor de corte: 4mm
– Matriz reconstrucción: 192 x 192
– Dosis habitual: 0.1mmol/kg
– Velocidad de inyección: 2-4 mL/s
Protocolos actuales
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RM multiparamétrica
PerfusiónT2
Análisis de texturas
Difusión
Curtosis
Asimetría
Autocorrelación
Energía
Entropía
···
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RM multiparamétrica
Difusión PerfusiónT2
ADC
1000 2000
Valor b
ln(S
/So
)
IVIM
1000 2000
Valor b
ln(S
/So
)
Kurtosis
1000 2000
Valor bln
(S/S
o)
Stretched diffusion
1000 2000
Valor b
ln(S
/So
)
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RM multiparamétrica
PerfusiónT2
Análisis semicuantitativo Análisis farmacocinético
Difusión
Tiempo
[Gd
]
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RM multiparamétrica
Procesos implicados en análisis farmacocinético
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RM multiparamétrica
Perfusión
- Cálculo del T1
Ángulo
Magnetización
SI2º 5º
10º 20º
30º 45º
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Perfusión
1. Localizador
2. Secuencia anatómica T2 – FSE
3. Secuencia difusión con varios valores b
4. Secuencias T1 – GRE varios ángulos de magnetización, mapas T1
5. Secuencia dinámica 3D GRE T1 (LAVA/THRIVE)
6. Secuencia Post-Gd T1
Protocolos actuales
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RM multiparamétrica
Procesos para analisis multivariante
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Aprendizaje profundo (Deep Learning)
▪ Registro T2 Difusión (registro)
Perfusión(registro)
Campo de
deformación
Verdaderos positivos
Falsos negativos
Falsos positivos
DICE COEFFICIENT:
Training: 91,25%
Validation: 82,47%
Test: 81,83%
RM multiparamétrica
▪ Segmentación (IA y uso de CNN)
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Aprendizaje profundo (Deep Learning)
RM multiparamétrica
NVIDIA Quadro GP100
HARDWARE SOFTWARE
DATA SCIENTISTS
LABELED DATA
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Aprendizaje profundo (Deep Learning)
RM multiparamétrica
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RM multiparamétrica
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Machine Learning No Supervisado (Clustering)
ADC Ktrans
Mapa nosológico
Clustering voxel a voxel
Standardized Euclidean
RM multiparamétrica
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T2 ADC Ktrans
Prostata
RM multiparamétrica
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Próstata
▪ Anatomía Patológica
▪ PI-RADS
▪ Mapa nosológicoG
lea
so
n 6
Gle
as
on
7G
lea
so
n 9
A.P. PI-RADS Mapa nosológico
(automático)
RM multiparamétrica
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Informe estructurado cuantitativo
RM multiparamétrica
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Radiomics
Data miningData integrationSource images Segmentation Feature
extraction
PE
RF
US
ION
DIF
FU
SIO
NA
NA
TO
MY T2w
Organ extraction
Nosological image
Volume/Shape features
Histogram features
Texture Features
Clinical
Genomic
Metabolomic
Radiogenomics
Predictive/prognostic models
Diagnostic models
DWI
DCE-MRI
Clustering
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Agradecimientos
POST-DOCAlejandro Torreño, PhD - Technology DevelopmentAlejandro Rodríguez, PhD - Image Analysis Engineer
PhD STUDENTSAmadeo Ten - Image Analysis EngineerSara Carratalá - CNS Analysis
CLINICAL TRIALS AND PREBISandra Pérez - Data ManagerJuan Ramón Terrén - Data ManagerRebeca Maldonado - Technician & PREBI
ADMINISTRATIONAna Penadés - Economic & Financial Manager
GIBI230
QUIBIMIMAGE ANALYSIS SCIENTISTSFabio García Castro - Chief Image Analysis ScientistBelén Fos Guarinos - Image Analysis ScientistAna María Jiménez Pastor - Image Analysis ScientistRafael López González - Image Analysis Scientist
DEVELOPMENTRafael Hernández Navarro - Chief Technology OfficerAlejandro Mañas García - Full Stack Senior DeveloperEduardo Camacho Ramos - Front-End Developer
CLINICAL TRIALSIrene Mayorga Ruíz - Clinical Trials CoordinatorRaúl Yébana Huertas - Image Analysis Technician
MARKETING AND COMMUNICATION Katherine Wilisch Ramírez - Marketing Manager
MANAGEMENTIsabel Montero Valle – Team CoordinatorEncarna Sánchez Bernabé - Chief Operating OfficerDaniel Iordanov López - Assistant to Business Development
Luis Martí Bonmatí MD, PhD. GIBI Principal Investigator
QUIBIM Founder
Ángel Alberich Bayarri, PhD. GIBI Scientific-Technical DirectorQUIBIM CEO & Founder
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RM multiparamétrica de próstata
Optimización de la técnica
Protocolos actuales
Ángel Alberich-Bayarri, PhD
1. QUIBIM S.L., Valencia, España
2. Grupo de Investigación Biomédica en Imagen (GIBI2^30), Instituto de Investigación Sanitaria La Fe, Valencia, España
Twitter: @aalberich