Nová generace optických snímačů pro mozek

Video: Nová generace vozů BMW

Nový přístup ke skenování mozku slibuje, že bude účinnější alternativou k moderním zobrazovacími technikami, jako je PET (pozitronová emisní tomografie) a MRI (magnetická rezonance).

Použití skenery malé světelné diody (LED) - je technologie budoucnosti, která není spojena s radioaktivním zářením PET a MRI magnetů těžkopádné.

V časopise Nature Photonics, vědci z lékařské fakulty na Washington University v St. Louis (WUSTL) píší, že navrhli použít metodu rozptýleného optické tomografie (difuzní optická tomografie, DOT) namísto současného PET a funkční magnetické rezonance (fMRI).

Vědci pracují na zlepšení difúzní optické tomografie (DOT) po dobu 10 let, ale její užívání celou tuto dobu byla omezena na oblasti vědeckého výzkumu, protože DOT byl schopen kontrolovat jen malou oblast mozku najednou. Ale autoři se domnívají, že jejich nový výzkum ukázal jasné výhody pro DOT fMRI.

Nový systém DOT může pokrýt 2/3 mozku a je schopen sledovat mozkovou aktivitu v několika oblastech současně, včetně těch, které jsou odpovědné za řeči a vnímání sebe sama. Hlavní autor Joseph Culver (Joseph Culver), učitel lékařské radiologie, řekl: „Díky zlepšené kvalitě obrazu nových bodový systém, máme podstatně blíže k přesnosti fMRI. Jsme dosáhli takové úrovně podrobností, při které - pokud budeme pokračovat v práci. - DOT brzy budou moci být použity v klinické praxi, a bude mnohem užitečnější, než je funkční MRI mozku "

Tým říká, že DOT - to je ideální způsob pro děti, protože pacienti se mohou volně pohybovat v průběhu řízení. Je také ideální pro pacienty s kardiostimulátory, kochleární implantáty a mozkových stimulátorů (používané při Parkinsonově chorobě). MRI používá silným magnetickým polem, přerušovat provoz těchto zařízení a aby byly nebezpečné. S ministerstvem dopravy, že riziko zcela zmizí.

DOT přenosný skener může být podána přímo do domu

Další významnou výhodou je to, že zařízení pro difúzní optické tomografie mohou být velmi malé, což umožňuje, aby se DOT skeneru přímo do prostoru pacienta, nebo na operačním sále.

Kompletní sada potřebného vybavení trvá trochu více prostoru, než je staromódní telefonní budky, který bude umístěn v těle pacienta do zvláštní sestavě v čepici připojené k senzorům a světelných zdrojů. Ale vědci umístili menší verze skeneru na kolech, a pokračovat v práci na dalším snížení velikosti zařízení.

DET funguje tak, že sledování pohybu okysličeného (obohacené kyslíkem) krve, který napájí aktivní pracovní oblasti mozku. Světlo přenášené skrz tkáň mění své vlastnosti v závislosti na tom, kolik krve bylo v konkrétní oblasti mozku. Ultrasensitivní senzory zachytit tyto změny a vytvářejí velmi podrobný dynamického obrazu.

Další způsob snímání, který je nyní často používá pro mapování mozku činnost - pozitronová emisní tomografie (PET). Současně snímání používá radioaktivní záření, protože je omezena na počet postupů, které může procházet pacienta.

V případě, že DOT nepoužívá záření, takže monitorování pacienta tento postup může být použit po neomezenou dobu. To je traumatické poranění mozku, autismus a Parkinsonovy choroby a řady dalších progresivní onemocnění mozku velmi důležité.

DOT lepší fMRI?

V jednom testu, výzkumníci vzali fMRI skenery DOT a poté, co studoval s nimi Broca ve stejných pacientů. Toto je jedna z oblastí frontální kůře. Výsledky získané se dvěma různými metodami výsledky, se překrývají o 75%.

V dalším testu výzkumníci používali DOT a fMRI k identifikaci mozkových řetězců, které působí během odpočinku a sny. Tyto oblasti jsou zvláště důležité pro výzkumníky, protože jsou spojeny s nemocí, jako je schizofrenie, autismus a Alzheimerova choroba. DOT a fMRI úspěšně objevil stejných shluků, které jsou spojeny s těmito typy mozkové aktivity.

Přestože se DOT nemůže odhalit, co se děje hluboko uvnitř mozku, tato metoda je spolehlivá, pokud jde do hloubky ne větší než 1 centimetr. Právě v této oblasti jsou některé z nejzajímavějších pro neurology a psychiatry částech mozku, včetně paměťové oblasti, jazyka, vnímání sebe sama a druhých.

Peněžních prostředků na výzkum poskytl US National Institutes of Health, Centra pro neurověd McDonnell a dalších sponzorů. Profesor Culver a University of Washington ukázaly svou účast ve společnosti, která získala licenci na novou optickou technologií.

V únoru 2014 zahraničních publikací hlásili slibné výsledky testů u nové metody zobrazování rakoviny, která nepoužívá záření. Výzkumníci napsal, že se brzy doufat, že k vyřešení problému skenování rakoviny bez rizika jiných nádorů způsobených ozářením ve stroji.

Sdílet na sociálních sítích:

Podobné