Как увидеть движение мозга в режиме реального времени

Американские исследователи создали такую методику в магнитно-резонансной томографии, которая позволяет уловить и показать малейшие движения желудочков или ток крови, связанные с сердцебиением, в режиме реального времени. Авторы полагают, что это позволит выявлять трудно диагностируемые нарушения типа небольших аневризм или нарушений движения ликвора. Подробности метода опубликованы в журнале Magnetic Resonance in Medicine.

 

Возможности метода: слева нормальный пациент, справа – обладающий мальформацией Арнольда-Киари I степени. Увеличение «теплоты» сигнала говорит об аномальном движении мозга в этом месте. Credit: University of Auckland’s Centre for Advanced Magnetic Resonance Imaging.


Каждый удар сердца заставляет мозг двигаться в такт, но эти движения составляют буквально сотню микрометров, поэтому обычные режимы магнитно-резонансной томографии оказываются к ним попросту нечувствительными. Но теперь решение найдено.

Саманта Холдсворф (Samantha J. Holdsworth) из Оклендского университета вместе со своей командой и коллегами из Стэнфорда и Технологического института Стивенса придумала и разработала методику усиленной или умноженной МРТ (аmplified MRI, аMRI), которая из-за высокого разрешения последовательно сделанных кадров и их специальной постобработки позволяет зафиксировать малейшие движения и отобразить их в виде анимации.

Саманта Холдсворф. Credit: University of Auckland’s Centre for Advanced Magnetic Resonance Imaging (CAMRI).


Полученные видеоизображения, реконструированные срез к срезу, сохраняют характеристики черепа и анатомическую правильность мозговых структур, но при этом происходит значительное усиление импульсных движений – так, что они становятся видимыми. Это достигается с помощью усовершенствованной усиленной МРТ – фазовой аMRI, захватывающей движения именно в соответствии с фазами сердечного цикла (для этого используется пульсометр).

«Вы можете захватить голову, «кивающую» в сканере, целиком из-за импульсации сосудов в соответствии с каждым сердечным циклом. Вы увидите заметное движение в стволе и спинном мозге, а также в крупных сосудах и ликворных системах», — комментируют авторы.

Этот метод позволит выявлять некоторые патологии мозга на ранних стадиях. Так, например, он уже себя «показал» в ранней диагностике мальформации Арнольда-Киари – состояние, при котором миндалины мозжечка опускаются в большое затылочное отверстие и сдавливают продолговатый мозг, где базируются центры обеспечения жизненно важных функций типа биения сердца и дыхания.

Другие перспективные метода – в диагностике заболеваний, при которых повышается внутричерепное давление. Здесь в большей степени фигурирует гидроцефалия, когда в головном мозге происходит накопление цереброспинальной жидкости.

В дальнейшем авторы планируют опробовать методику для измерения «жесткости» тканей мозга, которая меняется при нейродегенеративных заболеваниях или травмах, а также для расширенной диагностики цереброваскулярных патологий.

Видео:

Credit: Samantha Holdsworth


Текст: Анна Хоружая

Revealing sub-voxel motions of brain tissue using phase-based amplified MRI (aMRI) by Itamar Terem, Wendy W. Ni, Maged Goubran, Mahdi Salmani Rahimi, Greg Zaharchuk, Kristen W. Yeom, Michael E. Moseley, Mehmet Kurt, Samantha J. Holdsworth in Magnetic Resonance in Medicine. Published May 2018.

DOI: 10.1002/mrm.27236

 

Читайте материалы нашего сайта в FacebookВКонтактеЯндекс-Дзен и канале в Telegram, а также следите за новыми картинками дня в Instagram.

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *