بناء وتطبيق أطلس تدفق الدم الدماغي الوظيفي القائم على المنطقة الدماغية باستخدام التصوير بالرنين المغناطيسي - وضع العلامات على الدوران الشرياني

Summary

دمجت هذه الدراسة التصوير بالرنين المغناطيسي - صور وضع العلامات على الدوران الشرياني لاشتقاق أطلس تدفق الدم الدماغي (CBF) للمناطق الوظيفية الدماغية. كشفت مقارنة أطالس نقص التروية الدماغية الصحية والمزمنة النموذجية عن اختلافات كبيرة في توزيعات CBF الإقليمية ، مما مكن من إجراء تقييمات سريعة وغير جراحية ل CBF الوظيفي للمساعدة في التشخيص وتقييم العلاجات.

Abstract

غالبا ما تتطلب الحالات الدماغية تشخيصا ومراقبة دقيقين ، مما يستلزم تقنيات تصوير متقدمة. قد لا تكتشف الطرائق الحالية بشكل كاف العلامات المبكرة لتلف الأنسجة القابل للانعكاس ، مما يؤكد الحاجة إلى أدوات تشخيصية مبتكرة يمكنها تحديد التغيرات في تدفق الدم الدماغي (CBF) بخصوصية وحساسية عالية. تدمج هذه الدراسة وضع العلامات على الدوران الشرياني ثلاثي الأبعاد (3D-ASL) مع التصوير بالرنين المغناطيسي الهيكلي لتطوير أطالس CBF شاملة تغطي جميع المناطق الوظيفية الرئيسية للدماغ. توفر منهجية التصوير بالرنين المغناطيسي المبتكرة - وضع العلامات على الدوران الشرياني (MRI-ASL) وسيلة سريعة وغير جراحية لقياس CBF الخاص بالمنطقة ، مما يوفر عرضا مفصلا لمستويات CBF عبر مناطق وظيفية مختلفة. كشفت المقارنة بين مرضى نقص التروية الدماغية المزمن (CCI) والأشخاص الأصحاء عن تضاؤل كبير في CBF عبر المناطق الوظيفية الدماغية في أطالس CBF المبنية للأول. لا يسمح هذا النهج فقط بتحديد فعال ل CCI من خلال تحليل الانخفاضات المتزامنة في CBF عبر المناطق الحرجة المتعلقة بالتوزيعات الصحية ، ولكنه يتيح أيضا تتبع استجابات العلاج والتقدم المحرز في إعادة التأهيل من خلال أطالس CBF الطولية. يمثل أطلس CBF الذي تم تطويره باستخدام تقنية التصوير بالرنين المغناطيسي ASL تقدما جديدا في مجال التشخيص الدماغي ورعاية المرضى. من خلال مقارنة مستويات CBF الإقليمية مقابل المعايير المعيارية ، تعزز هذه الطريقة القدرات التشخيصية ، مما يمكن الأطباء من تقديم رعاية شخصية للمرضى الذين يعانون من حالات دماغية.

Introduction

في مجال التصوير العصبي ، يظل البحث عن أدوات دقيقة وغير جراحية لتقييم وظيفة الدماغ وعلم الأمراض أمرا بالغ الأهمية. من بين هؤلاء ، يقف تدفق الدم الدماغي (CBF) كمؤشر حيوي ، مما يعكس المتطلبات الأيضية والحالة الصحية لأنسجة المخ¹. غالبا ما تستلزم الأساليب التقليدية تقييمات تجريبية ، تعتمد بشكل كبير على خبرة الأطباء لتفسير الصور وتمييز التغيرات المرضية². ومع ذلك ، فإن التطورات في تقنيات التصوير بالرنين المغناطيسي (MRI) ، وخاصة وضع العلامات على الدوران الشرياني (ASL) ³ ، توفر وسيلة واعدة لقياس CBF بدقة وموضوعية أكبر ^4,5.

Protocol

تمت الموافقة على هذه الدراسة من قبل مجلس المراجعة المؤسسية لمستشفى بكين دونغتشيمن ، بكين ، الصين. تم استخدام ماسح التصوير بالرنين المغناطيسي مع تسلسل ASL النبضي (PASL) بناء على صدى الدوران المتدرج التوربيني (TGSE) لوضع العلامات على الدوران الشرياني ثلاثي الأبعاد (3D-ASL) مع المعلمات التالية: TR 4000 مللي ثانية ، TE 25 مللي ثانية ، مدة البلعة 700 مللي ثانية ، وقت الانعكاس 1990 مللي ثانية. يتم سرد أدوات البرمجيات المستخدمة في هذا البحث في جدول المواد.

1. جمع البيانات وإعدادها

ملاحظة: لا يزال التباين في المعلمات غير متأثر بنهج البحث. يتم استخدام كل من تنسيقات DICOM و NIFTI لتخزين بيان....

النتائج

يستخدم هذا التحقيق بيانات المريض الفعلية التي تم الحصول عليها باستخدام ماسح التصوير بالرنين المغناطيسي 1.5 T للتحقق من صحة القياس الكمي لتدفق الدم الدماغي (CBF) ومنهجية بناء الأطلس. تضمنت خطوات المعالجة المسبقة صورا هيكلية FLAIR (الشكل 1) ، وصور CBF (الشكل 2) ، وصورا.......

Discussion

وتشكل الخطوات الرئيسية (القسمان 3 و4) الأساس لبناء أطلس إطار بناء القدرات المركزي، والقياس الكمي لتوزيع إطار بناء القدرات عبر المناطق الوظيفية الدماغية. تحدد الخطوة 4.2 صراحة مستويات CBF لكل منطقة دماغية ، رائدة في تقنية جديدة. هذا لا يوفر للأطباء فقط رؤية عالمية ل CBF المريض ولكن أيضا القياسات.......

Materials

Name	Company	Catalog Number	Comments
CBF Atlas	Intelligent Entropy	CBF Atlas V1.0	Beijing Intelligent Entropy Science & Technology Co Ltd. Modeling for Thyroid Disease
MATLAB	MathWorks	2023B	Computing and visualization
MRI Device	Siemens	Amria 1.5 T	MRI scanner