H νέα τεχνολογία παρέχει ένα διαγνωστικό εργαλείο για την ανίχνευση παθήσεων/καταστάσεων σε δύσκολα σημεία, όπως αποφρακτικές εγκεφαλικές διαταραχές και ανευρύσματα, πριν γίνουν απειλητικές για τη ζωή.
Συνήθως, οι εικόνες μαγνητικής τομογραφίας (MRI) είναι στατικές. Αλλά τώρα, μελετητές από το Matai Medical Research Institute (Matai), το Stevens Institute τεχνολογίας, το Πανεπιστήμιο του Stanford, το Πανεπιστήμιο του Auckland και άλλα ιδρύματα αναφέρουν μια τεχνική απεικόνισης που δείχνει τον εγκέφαλο εν κινήσει σε πραγματικό χρόνο, σε 3D και με εντυπωσιακή λεπτομέρεια, παρέχοντας ένα πιθανό διαγνωστικό εργαλείο για την ανίχνευση παθήσεων/καταστάσεων σε δύσκολα σημεία, όπως αποφρακτικές εγκεφαλικές διαταραχές και ανευρύσματα, πριν γίνουν απειλητικές για τη ζωή.
Η νέα τεχνική, ονομαζόμενη 3D amplified MRI (ενισχυμένη με 3D μαγνητική τομογραφία) ή 3D aMRI, αποκαλύπτει παλλόμενη εγκεφαλική κίνηση που θα μπορούσε να βοηθήσει τους ερευνητές να απεικονίσουν μη επεμβατικά διαταραχές του εγκεφάλου και να δώσουν βάση σε καλύτερες θεραπευτικές στρατηγικές για μικροσκοπικές παραμορφώσεις ή διαταραχές που εμποδίζουν τον εγκέφαλο ή εμποδίζουν τη ροή των εγκεφαλικών υγρών.
Η πρώτη εργασία που δημοσιεύτηκε στο Magnetic Resonance in Medicine, παρουσιάζει την ενισχυμένη με 3D τεχνική μαγνητικής τομογραφίας, συγκρίνοντάς τη με τον 2D aMRI προκάτοχό της. Η νέα μέθοδος έχει ως αποτέλεσμα μια εκπληκτική απεικόνιση της κίνησης του ανθρώπινου εγκεφάλου που μπορεί να φανεί σε όλες τις κατευθύνσεις.
Η δεύτερη εργασία, που δημοσιεύτηκε διαδικτυακά στο Brain Multiphysics, απεικονίζει, επιβεβαιώνει και ποσοτικοποιεί τόσο το εύρος, όσο και την κατεύθυνση του εγκεφάλου, καθώς κινείται σε τρισδιάστατο χώρο. Η επιβεβαίωση και ο ποσοτικός προσδιορισμός διασφαλίζει ότι το λογισμικό επεξεργασίας αντικατοπτρίζει μια ενισχυμένη έκδοση της πραγματικής κίνησης.
Οι προσεγγίσεις που αναφέρονται στις δύο εργασίες θα μπορούσαν να εμπεριέχουν σημαντικές κλινικές γνώσεις για αρκετές εγκεφαλικές διαταραχές. Για παράδειγμα, η ανώμαλη κίνηση δύο περιοχών στη βάση του εγκεφάλου, της γέφυρα και της παρεγκεφαλίδας, έχει προταθεί ως διαγνωστικός δείκτης δυσπλασίας Chiari Ι, μια ανωμαλία που προκαλεί την επέκταση του εγκεφαλικού ιστού στο νωτιαίο κανάλι.
Διαβάστε σχετικά: Ενέργεια και Εγκεφαλική Λειτουργία
Η νέα μέθοδος μεγεθύνει τους μικροσκοπικούς παλμικούς ρυθμικούς του εγκεφάλου, καθώς χτυπά η καρδιά, και επιτρέπει την απεικόνιση λεπτών κινήσεων που μοιάζουν με έμβολο, το οποίο είναι μικρότερο από το πλάτος μιας ανθρώπινης τρίχας, εξηγούν οι ερευνητές. Η νέα έκδοση 3D παρέχει ένα μεγαλύτερο παράγοντα μεγέθυνσης, ο οποίος μας δίνει καλύτερη ορατότητα της κίνησης του εγκεφάλου και μεγαλύτερη ακρίβεια.
Το 3D aMRI του ανθρώπινου εγκεφάλου δείχνει και τις παραμικρές εγκεφαλικές κινήσεις σε μια άνευ προηγουμένου χωρική ανάλυση 1,2 mm3, περίπου το πλάτος μιας ανθρώπινης τρίχας. Οι πραγματικές κινήσεις ενισχύονται (γίνονται έως και 25 φορές μεγαλύτερες) για να επιτρέψουν στους ιατρούς και τους ερευνητές να δουν λεπτομερώς τις κινήσεις.
Η εντυπωσιακή λεπτομέρεια αυτών των κινούμενων μεγεθυμένων κινήσεων μπορεί να βοηθήσει στην αναγνώριση ανωμαλιών, όπως αυτές που προκαλούνται από μπλοκαρίσματα των νωτιαίων υγρών, που περιλαμβάνουν αίμα και εγκεφαλονωτιαίο υγρό.
Δείξαμε ότι το 3D aMRI μπορεί να χρησιμοποιηθεί για τον ποσοτικό προσδιορισμό της ενδογενούς εγκεφαλικής κίνησης σε 3D, πράγμα που σημαίνει ότι το 3D aMRI έχει μεγάλες πιθανότητες να χρησιμοποιηθεί ως κλινικό εργαλείο από ακτινολόγους και γιατρούς για να συμπληρώσει τη λήψη αποφάσεων για τη θεραπεία τους ασθενή, όπως η δυσμορφία Chiari I, η υδροκεφαλία και τα ανευρύσματα, δήλωσαν.
Πολλά ερευνητικά έργα βρίσκονται σε εξέλιξη χρησιμοποιώντας το νέο λογισμικό απεικόνισης. Η Holdsworth είπε: Χρησιμοποιούμε την 3D aMRI για να δούμε, αν μπορούμε να αποκτήσουμε καινούριες γνώσεις σχετικά με την επίδραση της ήπιας τραυματικής εγκεφαλικής βλάβης. Επίσης πρόσθεσε: Μια έρευνα, η οποία βρίσκεται ήδη σε εξέλιξη, του Matai σε συνεργασία με το Πανεπιστήμιο του Auckland, χρησιμοποιεί την 3D aMRI μαζί με μεθόδους μοντελοποίησης του εγκεφάλου για να δούμε, αν μπορούμε να αναπτύξουμε έναν μη επεμβατικό τρόπο μέτρησης της πίεσης του εγκεφάλου, ο οποίος σε ορισμένες περιπτώσεις θα μπορέσει να εξαλείψει την ανάγκη για χειρουργική επέμβαση στον εγκέφαλο. Αυτό θα μπορούσε να είναι πολύτιμο κλινικά, για παράδειγμα, σε παιδιά με ιδιοπαθή ενδοκρανιακή υπέρταση που συχνά απαιτεί επεμβατική παρακολούθηση της εγκεφαλικής πίεσης.
Η Miriam Sadeng, αναπληρώτρια καθηγήτρια στο Πανεπιστήμιο του Auckland στο τμήμα ανατομίας και ιατρικής απεικόνισης, η οποία είναι και ιατρός και μια από τους συγγραφείς των δύο εργασιών, είπε: Αυτή η συναρπαστική νέα μέθοδος οπτικοποίησης θα μπορούσε να μας βοηθήσει να κατανοήσουμε, τι οδηγεί τη ροή του υγρού μέσα και γύρω από τον εγκέφαλο. Θα μας επιτρέψει να αναπτύξουμε νέα μοντέλα για τον τρόπο λειτουργίας του εγκεφάλου, που θα μας καθοδηγήσουν στο πώς να διατηρήσουμε την υγεία του εγκεφάλου και να τον αποκαταστήσουμε από ασθένειες ή διαταραχές.
Η επιβεβαίωση της μεθόδου μέσω υπολογιστικής μοντελοποίησης δίνει περαιτέρω αυτοπεποίθηση σχετικά με τον πιθανό αντίκτυπο αυτής της εργασίας. Αυτό που είναι συναρπαστικό είναι ότι τα κυρίαρχα μοτίβα μετατόπισης στον υγιή εγκέφαλο ταιριάζουν ποιοτικά με την υποκειμενική φυσιολογία, πράγμα που σημαίνει ότι τυχόν αλλαγές στη φυσιολογική ροή, ως αποτέλεσμα μιας εγκεφαλικής διαταραχής, θα πρέπει να αντικατοπτρίζονται στις μετακινήσεις που μετράμε, υποστηρίζουν.
Η ικανότητα να απεικονίζουμε τις διαφορές στην κίνηση του εγκεφάλου θα μπορούσε να μας βοηθήσει να κατανοήσουμε καλύτερα μια ποικιλία από εγκεφαλικές διαταραχές. Στο μέλλον, η τεχνολογία θα μπορούσε να επεκταθεί και στη χρήση άλλων διαταραχών υγείας σε όλο το σώμα.
Έρευνα: Development, calibration, and testing of 3D amplified MRI (aMRI) for the quantification of intrinsic brain motion
Απόδοση: Ανδριανάκη Σοφία – Μετάφραση και επιμέλεια ξενόγλωσσων άρθρων
Πηγή
*Απαγορεύεται ρητώς η αναπαραγωγή χωρίς προηγούμενη άδεια των υπευθύνων της ιστοσελίδας*
