Transcript 2010. november 19. - MTA Szél Ágoston előadás 3. rész

Klinikai projektek:
Neonatális hypoxiás ischaemiás encephalopathia
(asphyxia, hűtési terápia alatti metabolikus változások)
• Cél
– A patogenezis jobb
megismerése, a diagnózist,
a terápiát és prognózist
elősegítő MR biomarkerek
kidolgozása és validációja.
• Eddigi eredmények
– Komplex MR vizsgálati
protokoll kidolgozása és
használata
– Első eredmények (MR
spektroszkópia, diffúziós
MR).
MR Spektroszkópia
14.
64.
135. életóra
Diffúziós MR
•
Távlati tervek
– Multinukleáris spektroszkópia (P, C) (in
vivo kémiai analízis, agy, izom, máj)
• Az energiazavar pontosabb
meghatározása
• A kvantifikáció javítása
– ASL (arterial spin label) módszerrel a
rCBF (regional cerebral blood flow)
változások kvantitatív meghatározása
– DTI (diffúziós tenzor imaging) tractográfia az agyi plaszticitás
vizsgálatára
– Nonstimulus fMRI a thalamo-corticalis
kapcsolatok vizsgálatára
– A cytotoxicus oedema – Walerian
degeneráció kapcsolatának vizsgálata
Traktográfia: lefutó pályák ábrázolása
a szöveti víz diffúziós vektorainak
segítségével
Diffúziós Tenzor Képalkotás (DTI)
• Cél
a morfológia mellett a viabilitás megítélése
az onkológiában
– Tumor-metastasis keresés
T2 MR
– Heg-viabilis tumor
differenciáldiagnosztika
PET/CT
– Terápiás válasz korai megítélése
PET/CT
– A PET/CT kiváltása-kiegészítése
• Ionizáló sugár nélkül
• Szervorientált imaging
• Költséghatékonyság
DWIBS MR
Diffúziós képalkotáson alapuló non-invazív agyi
hőmérsékletmérés
Az eljárás elve:
• A víz diffúziós állandója hőmérsékletfüggő.
• Ez az összefüggés a cerebrospinalis
folyadékra (CSF) is érvényes.
• A diffúziós tenzor képalkotó módszer
alkalmas a CSF hőmérséklet-mérésére az
oldalkamrákban.
• Egészséges felnőtt önkénteseken
validáltuk az eljárást.
Folyamatban levő kutatás
• A módszer pontosítása: a CSF-
pulzációs műtermékek
csökkentésével.
• Csecsemők kamrája túl kicsi a
pontos mérésekhez, maghőmérséklet
non-invazív monitorozása húgyhólyagban.
Volumetriás-morfometriás kutatások
•
Volumetriás és morfometriás
eljárások adaptálása és
validálása
•
A módszerek használhatóságának, valamint a morfológia és a
funkció kapcsolatának vizsgálata
–
–
–
–
–
–
•
Epilepsziák (pl. juvenilis myoclonus)
Dyslexia, prosopagnosia
Sclerosis multiplex
Demenciák (pl. Alzheimer)
Transzszexualitás
Mitokondriális betegségek
Egészséges és MCI eltérése, VBM
Metodikai fejlesztések
–
Szegmentációs, parcellációs
eljárások.
Automatikus szürkeállomány parcelláció
Funkcionális Mágneses Rezonancia képalkotás (fMRI)
Idegrendszeri plaszticitás
A tanulás és emlékezet neurális folyamatainak vizsgálata fMRI segítségével
Adaptív figyelmi szűrés –
Neurális mechanizmusai és
szerepük az olvasásban.
Diszlexia – A figyelmi funkciók
sérülésének idegrendszeri háttere.
Amblyopia – A két szem közötti
gátló interakciók neurális
mechanizmusai.
A figyelmi szűrés agykérgi
hálózatának és plaszticitási
folyamatainak jellemzése
Farmakológiai fMRI
Memória és figyelmi funkciók hatékonyágának mérésére alkalmas fMRI
biomarker kidolgozása
Munkamemória kapacitás
Az individuális munkamemória
kapacitás hátterét képező
idegrendszeri folyamatok mérésére
alkalmas fMRI biomarker kidolgozása.
Figyelmi végrehajtó funkciók
A figyelmi kontroll neurális
folyamatainak hatékonyságát jelző
fMRI biomarker kidolgozása.
A munkamemória
és a figyelmi
végrehajtó
funkciók neurális
hálózatának
jellemzése
A renin-angiotensin rendszer és a vese-fibrózis
funkcionális vizsgálata multi-foton mikroszkópia
segítségével
Cél: egy új képalkotó technológia, a multifoton mikroszkópia
egyetemünkön való meghonosítása.
Valós idejű betekintés az élő szövetekbe. Egyedülálló lehetőség
az élő szövetekben lezajló folyamatok (pl. gyógyszer-hatások,
gyógyszer-metabolizmus, immun-folyamatok stb.) vizsgálatára.
A multifoton mikroszkópia meghonosítása
posztgraduális képzés fejlesztését is segíti.
a
graduális
és
Mélyebb szöveti penetráció:
A nagyobb hullámhoszú fotonok mélyebbre hatolnak a szövetbe és
kevésbe szóródnak.
Kisebb fototoxicitás, photobleaching (kiégés), szövet sérülés:
Pulzáló lézer; kisebb energiájú fotonok haladnak át a szöveten; csak a
fokális sík gerjesztődik.
Nagyobb feloldóképesség:
Az excitáció nagyon kis területre lokalizálódik (femtoliter), majd
fotomultiplyer detektor sokszorosítja fel → egy pixel.
ÉLŐ SZÖVETEKRŐL VALÓ KÉPALKOTÁS
Vaszkuláris endotélium, tubuláris epitélium és, renintermelő
sejtek közötti kapcsolat közvetlen megfigyelése.
Quinakrin-jelölés (zöld) - renin, JGA - juxtaglomeruláris
apparátus, AA - afferens arteriola, G - glomerulus.
A renin granuláris tartalma és felszabadulása mellett az
intakt veseszövetek renin enzimaktivitása is közvetlenül
megfigyelhető.
MD - macula densa.
Szubcelluláris felbontás lehetséges, láthatóvá válnak a
juxtaglomeruláris rendszer renin granulumai.
EA - efferens arteriola.
CranioViewer 3D kefalometriai program (diagnosztika)
CONE-BEAM CT
VOLUMEN 3D
MEGJELENÍTÉS
AZ ELŐBBI VOLUMEN
3D-BEN
BEDIGITALIZÁLVA
CONE-BEAM CT AMIP
MEGJELENÍTÉS
Cone Beam CT – 3D leképezés
A mai, röntgenfilmes eljárás csak 2D megjelenítést tesz lehetővé
Koponya kraniometriai értékeit teszi elérhetővé
Arc-állcsont deformitások diagnosztikájában nagy segítség
CT-nél olcsóbb, kisebb sugárterhelést jelent
AZ ELŐBBI VOLUMEN
BEDIGITALIZÁLÁSA 2DBEN ÉS 3D-BEN
MEGJELENÍTVE
AZ ELŐBBI
BEDIGITALIZÁLÁS 2DBEN MEGJELENÍTVE
AZ ELŐBBI
BEDIGITALIZÁLÁS
SZÁMOKBAN
CranioViewer kefalometria (terápia-tervezés és terápiamodellezés)
A bimaxilláris oszteotómia
szkeletális látványterve
Virtuális műtétmodellezés
Műtéti sín készítés 3D printerrel
Csontpótlások modellezése
Bimaxilláris oszteotómia
szkeletális terve, az egyes
kefalometriai mérőpontok
közötti távolságváltozások
mérhetőek.
Multi-modalitású non-invazív in-vivo humán képi diagnosztika
Eszközbázis: kombinált SPECT/CT - kétfejes SPECT leképezés multi-slice (min.
16 szelet), szervorientált (dedikált) diagnosztikai CT-vel kiegészítve
4 sorozatból álló multi-modalitású komparatív vizsgálat fúziós megjelenítése
Alkalmazások
a.) Műszaki fizika,
informatika
- Képrekonstrukciós eljárások (TeraFlop sebesség)
- Multi-modalitású, multi-dimenziós képfeldolgozó,
képmegjelenítési és -kommunikációs technikák
b.) Orvosi diagnosztika - Kardiovaszkuláris betegségek kutatása noninvazív CT angiográfiával (rizikóbecslés)
- Klinikai onkológiai izotópdiagnosztika (pl.
őrszem nyirokcsomók bonyolult anatómiája)
- Élettani folyamatok kvantitatív jellemzése
farmakokinetikai modellek további finomításával
- Anatómia, korai terápiás válasz megítélése
c.) Radiofarmakon
- Transzlációs kutatások: 3M (Molecule-Mouse-Man)
- Preklinikai kutatások humán vonatkozásai
(nanoSPECT/CT eredmények humán validálása)