Cuantificaci?n de esteatosis hep?tica utilizando im?genes de resonancia magn?tica
- Authors
- Aguirre Reyes, Daniel Fernando
- Format
- DoctoralThesis
- Status
- publishedVersion
- Description
Among others, the liver?s main functions are: the synthesis of plasma proteins, perform a detoxifying function, the glycogen storage, and the secretion of bilirubin and cholesterol, among others. It is responsible for neutralizing and eliminating blood substances that may be harmful to the body. Excessive consumption of alcohol, carbohydrates and fats are behaviors that alter the integrity of liver cells. A hallmark of this damage is the intracellular accumulation of fat microvesicles. This fat accumulation is called hepatic steatosis that, persisting over time, can lead to steatohepatitis or cirrhosis. The gold standard for diagnosis of hepatic steatosis is biopsy in which a sample of liver tissue is removed and the content of intracellular fat is quanti?ed. This is an invasive and risky procedure, with sampling problems since it only takes a 0.05% of the total organ. Therefore, a non-invasive method to quantify fat is highly desirable. A liver with steatosis can progress to cirrhosis or chronic liver disease (CLD) and portal hypertension (PH) is a frequent condition in this patients which is characterized by an increased liver resistance to blood ?ow. Not all the accumulated fat tissue has the same chemical and biological characteristics. Besides, fat accumulated in one patient does not necessarily have the same characteristics as the fat accumulated in other patients. Therefore it is not only necessary to look for a better methods for quanti?cation of total fat, but also improve its non-invasive characterization. In this work we propose ways to measure liver fat content and the liver integrity using new non-invasive MR methods, such as intrahepatic portal hypertension, and MRS to characterize the presence of fatty acids in a voxel. The ?nal idea is to extrapolate this voxel characterization as an image, using MRI. The aim is to characterize the fat through its metabolites and quantify the fat considering all its spectrum. In addition, through an optimization algorithm, we can estimate the type of fatty acids present, in order to model the state of the fat and also classify it as normal, hepatic steatosis or steatohepatitis. Results from perfusion work show that it can be possible to classify patients with portal hypertension from healthy volunteers, and it suggest that is possible to establish a scale of steatosis degree using the intrahepatic portal vein blood volume. In the spectroscopy work, results show that is possible to estimate the fatty acid presence in a voxel using 9.4T MRS. Finally, in the metabolic images work, results show that is possible to extract the fat and water metabolite information from images and therefore estimate the fatty acid presence using 1.5T MRI.
Entre otras, el h?gado tiene como funciones principales la s?ntesis de prote?nas plasm?ticas, una funci?n desintoxicante, almacenaje de gluc?geno, secreci?n de bilirrubina y colesterol. Es el responsable de neutralizar y eliminar de la sangre sustancias que puedan resultar nocivas para el organismo. El consumo excesivo de alcohol y grasas son comportamientos que alteran la integridad de las c?lulas hep?ticas. Un signo caracter?sticos es la acumulaci?n intracelular de microves?culas de grasas. A esta acumulaci?n de grasa se le denomina esteatosis hep?tica, que si persiste en el tiempo puede producir esteatohepatitis y finalmente cirrosis. El principal m?todo de diagn?stico de la esteatosis hep?tica es la biopsia, que extrae una muestra del tejido hep?tico y cuantifica el contenido de grasa intracelular en el laboratorio. Este es un procedimiento invasivo y riesgoso, con problemas de muestreo ya que solo toma un 0.05% del total del ?rgano. Por esta raz?n, es necesario un m?todo de cuantificaci?n no invasivo y global. Un h?gado con esteatosis puede progresar hasta cirrosis o enfermedad cr?nica hep?tica (CLD) y la hipertensi?n portal (PH) es una condici?n frecuente en estos pacientes que se caracterizan por un incremento en la resistencia del h?gado al flujo de sangre. No toda la grasa acumulada en los tejidos tiene las mismas caracter?sticas qu?micas ni biol?gicas. Adem?s, la grasa acumulada por un paciente no necesariamente tiene las mismas caracter?sticas que la grasa acumulada por otros pacientes. Por lo tanto no solo es necesario avanzar en una mejor cuantificaci?n de la grasa total, sino que tambi?n en su caracterizaci?n no-invasiva. En este trabajo se proponen algunas formas de medir la cantidad de grasa en el h?gado utilizando m?todos indirectos, como la hipertensi?n portal intrahep?tica, y la espectroscop?a para caracterizar la presencia de ?cidos grasos en un voxel, con el objetivo de extrapolar este trabajo a una imagen. El objetivo es caracterizar la grasa por medio de sus metabolitos. Adem?s, por medio de un algoritmo de optimizaci?n, se puede estimar qu? tipo de ?cidos grasos la conforman, con el objetivo de modelar el estado de la grasa y tambi?n clasificarlo como normal, esteatosis hep?tica o esteatohepatitis. Los resultados del trabajo de perfusi?n muestran que es posible clasificar pacientes con hipertensi?n portal de voluntarios sanos, y sugiere que es posible establecer una escala del grado de esteatosis presente utilizando el volumen de sangre en la vena portal intrahep?tica. En el trabajo de espectroscop?a, los resultados muestran que es posible estimar la presencia de ?cidos grasos en un voxel utilizando MRS de 9.4T. Finalmente, en el trabajo de im?genes metab?licas, los resultados muestran que es posible extraer la informaci?n metab?lica de agua y grasa desde las im?genes y por tanto estimar la presencia de ?cidos grasos utilizando MRI de 1.5 T.
- Publication Year
- 2016
- Language
- eng
- Topic
- PROCESAMIENTO DE SE?ALES
PROCESAMIENTO DE IM?GENES
CUANTIFICACI?N DE GRASA
IM?GENES DE RESONANCIA MAGN?TICA
ESPECTROSCOP?A DE RESONANCIA MAGN?TICA
- Repository
- Repositorio SENESCYT
- Rights
- openAccess
- License