‘Виртуальная биопсия’ — неинвазивный метод без скальпеля

виртуальная биопсия для диагностики заболеваний в режиме реального времени

Nitid обладает разрушительными технологическими преимуществами, полученными благодаря комбинации инструментов OCT с интегрированной оптикой для диагностики заболеваний в режиме реального времени и без какого-либо дискомфорта для пациента.

,

Мадриленский стартап Medlumics недавно запустил инновационную технологию, основанную на оптической когерентной томографии -OCT-, способную предоставлять поперечную информацию ткани с высоким разрешением через оптические волны для диагностики заболеваний без необходимости выполнения биопсий. Под именем Nitid мадриленская фирма стремится закрепиться на рынке диагностических изображений с помощью революционной неинвазивной технологии виртуальной биопсии, абсолютно безвредной для пациентов.

Стартап Medlumics родился в 2009 году от испанского исследователя Эдуардо Маргалло, доктора наук по электротехнике в Университете Делфта (Голландия), и ответственного за эту новую методику интегрированной оптики под названием виртуальная биопсия для лучшей диагностики заболеваний или патологий. дерматология со стороны врачей.

Технология Medlumics обходится без современных методов извлечения образцов кожи посредством процедур, в которых используются инструменты, которые прокалывают кожу или физически проникают в тело.

Вместо этого он стремится к преимуществам внедрения OCT с использованием интегрированной оптики и электронных производственных процессов, которые уменьшают размер оборудования оптической томографии до крошечного чипа, установленного в 13-дюймовом ноутбуке.

Нитид работает аналогично обычному доплеровскому оборудованию. Ручной зонд, подключенный к ноутбуку, позволяет врачу диагностировать такие заболевания, как рак кожи, по визуализации изображений тканей. Непосредственно в режиме реального времени и без причинения какого-либо дискомфорта пациенту.

Одним из недостатков оборудования, которое уже существует на рынке и контролируется крупными компаниями, такими как Philips, General Electric или Siemens, является значительный объем традиционного оборудования OCT и его стоимость.

Вот почему они обычно используются для исследований, а не столько в медицинских целях.

Это ключ к технологии, разработанной командой Margallo, предлагающей передовые технологии благодаря гораздо более универсальной поддержке врача и по действительно конкурентоспособной цене.

При стоимости, близкой к 50 000 евро, врач в области дерматологии может в своей собственной практике использовать разрушительные технологические преимущества, связанные с сочетанием инструментов ОКТ с интегрированной оптикой, для диагностики таких заболеваний, как рак кожи. немедленно и в режиме реального времени.

Для разработки устройства виртуальной биопсии Nitid команда Medlumics получала финансовую поддержку от двух венчурных компаний, Ysios Capital и Caixa Capital Risc, а также от таких организаций, как Enisa, CDTI и фонды Европейского Союза, до тех пор, пока они не смогут собрать в общей сложности 6, 5 млн евро .

Но область применения этого виртуального устройства для биопсии, основанного на биофотонике, может быть гораздо шире.

Мадриленская фирма планирует разработать новые направления применения своей технологии, например, в области эндоскопии или для внутрисосудистой визуализации в кардиологии, дерматологии и стоматологии, где они изучают комбинирование визуализации с одновременной терапией.

Изображения | через дермалемику

Особенности ранней диагностики меланомы

Клиническая картина

Можно ли отличить меланоз кожи от злокачественности? При обследовании родинок и пигментных пятен специалист выявляет их по следующим клиническим показаниям:

• потеря кротов;
• появление блеска;
• изменение формы и размера, асимметрия, стирание контуров;
• вертикальный рост;
• дискомфорт (боль, жжение, зуд);
• размягчение консистенции;
• образование спутников (узелков);
• шероховатость, корочки», гиперкератоз;
• выпадение волос;
• нерегулярное/полное изменение цвета;
• воспаление, бледная венчик вокруг основания;
• мокрая или кровоточащая поверхность

Методы диагностики при меланоме

Для постановки правильного диагноза и выявления возможных метастазов врачи выполняют множество процедур.

Метод	Пояснения
Сбор анамнеза	Обследование пациентов: Возраст развития, изменения внешнего вида, сопутствующие симптомы. Уточнение наследственной предрасположенности и способствующие факторы (УФ-облучение, химическая продукция)
Физическое обследование	Внешнее обследование новообразования, оценка параметров: Размер, текстура, форма, цвет, кровотечение, шелушение. Обследование и пальпация шейных и паховых лимфатических узлов: здесь изначально формируются метастазы.
Тест на кровь	Тест на определение характерного маркера белка S-100 и LDH (лактат-дегидрогеназа).
Молекулярная диагностика	Анализ тканей лимфатических узлов с использованием полимеразной цепной реакции. Позволяет обнаружить даже одну клетку, пораженную меланомой, в одном миллионе здоровых клеток. Дерматоскопия
Дерматоскопия	Неповрежденный метод диагностики кожи для оценки формирования и определения признаков удаления невусов. Врач использует устройство, которое увеличивает эпидермис в сто раз, что позволяет учитывать более глубокие слои кожи.
Полимеразная цепная реакция	Высокочувствительная техника выполняется только в специализированных лабораториях. ПЦР позволяет значительно увеличить количество низкоконцентрированных фрагментов ДНК и определить возможность мутаций клеток.
Конфокальная микроскопия (виртуальная биопсия)	Кожано-нейтральный метод раннего выявления неоплазии. Конфокальный микроскоп работает с низким инфракрасным излучением и помогает исследовать эпидермальные и кожные клетки.
Радиоизотопное сканирование	Также неинвазивный (не повреждающий кожу) метод диагностики новообразований путем сканирования с высокой точностью и детализацией. Врач фотографирует патологические изменения, обрабатывает их и идентифицирует новообразования. Пациент имеет возможность наблюдать за всеми изменениями независимо от копии изображений и фиксировать образование новых невусов.
Индикация радиоактивного фосфора	Пациент принимает утром натощак: двузамещенный фосфат натрия, помеченный радиоактивным фосфором. С помощью контактной радиометрии определяется степень накопления изотопов в опухоли и сравниваются с показателями в здоровых участках кожи.
Биопсия	Самый важный метод диагностики всех опухолей. Опухолевые клетки и их микроскопическое исследование.
Компьютерная томография	Метод выявления метастазов меланомы в других органах и тканях. Иногда их результаты служат основой для целенаправленной биопсии — если есть подозрения на метастазы в определенной области.
Магнитно-резонансная томография	С помощью радиоволн и магнитов получены продольные и поперечные изображения слоев клеток, свидетельствующие о наличии метастазов.
Ультразвуковая диагностика	Сенсоры с частотой 7,5-13,0 МГц помогают определить толщину опухоли для определения объема хирургического иссечения пораженной меланомой ткани. Ультразвуковое исследование опухоли и лимфатических узлов является обязательной процедурой перед оперативным вмешательством и при подозрении на заболевание.

Как осуществляется ранняя диагностика

Меланома — опасная болезнь. Но опухоль может быстро развиваться, метастазировать и превращаться в меланобластому. Чтобы предотвратить это, важно диагностировать новообразование на ранней стадии. Организм необходимо регулярно осматривать на наличие новорожденных кротов или пятен.

Самодиагностика:

• Обследуйте кожу после длительного воздействия открытого солнца. Если в какой-либо из невусов обнаружены изменения, особенно если она большая, проконсультируйтесь с врачом.
• Если родимое пятно повреждено, покажите его специалисту. Повреждение родимых пятен часто стимулирует их дегенерацию к развитию злокачественных опухолей.
• Наличие нетипичных невусов (невусов Кларка — кожных образований неправильной формы), особенно нескольких, является поводом для их индивидуального наблюдения и регулярного показа врачу.
• То же самое относится и к людям с огромным врожденным пигментом неви.

Группа риска. Особенно внимательно обследуйте родинки и пятна:

• Блондинки с очень светлой кожей и цветом глаз;
• Солнечувствительные люди и люди с ультрафиолетовыми ожогами;
• Кровные родственники пациентов с меланомой.

Профилактика болезни сводится к простым советам:

• не проводят много времени на пике солнечной активности;
• используют крем с фотофильтром;
• удаляют потенциально опасные кроты (выпуклые, крупные, в зонах высокой травмы). Инструкции по удалению даются дерматологом и онкологом.

Анализ крови при меланоме

При подозрении на рак необходимо провести общий и биохимический анализ крови для измерения онкологом. Как и любая другая форма опухоли, меланома на ранней стадии начинает вырабатывать белки, которые не типичны для здоровых белков. Попадая в кровь и мочу, они являются явным признаком злокачественности.

Перед сдачей крови (венозной) на онкомаркер принимаются предварительные меры:

1. за 2-3 дня до процедуры — исключение алкоголя.
2. Вечером, до утра онколог — никаких острых, жирных, жареных продуктов и газированных напитков.
3. Курение разрешено не менее чем за 3 часа до процедуры.
4. Процедура проводится на пустой желудок.
5. Медицинские процедуры и лекарства можно принимать только после процедуры.
6. Необходимо проинформировать лечащего врача о проведенной за это время терапии.
7. Тест выполняется дважды, чтобы избежать ложноположительных диагнозов.

S-100 всегда присутствует в крови человека, но количество крови меняется:

• Здоровые взрослые имеют показатель онкомаркеров от 0,105 мкг/л до 0,2 мкг/л.
• Физическая активность способствует временному увеличению индекса до 4,9%.
• Превышение до 5.5% — признак бессимптомной меланомы.
• Превышение на 12% является признаком регионарного метастазирования опухоли.
• Превышение более чем на 45% является признаком отдаленных метастазов.

Варианты лечения на основе диагностических данных

Меланома излечима:

• хирургическим путем;
• радиотерапией;
• химиотерапией.

Выбор метода индивидуальный. Терапевтическая тактика определяется после постановки диагноза в зависимости от расположения новообразования, его распространения, наличия метастазов.

• Первичное:
• Хирургическое удаление пораженного слоя, его цитологическое исследование, определяющее тактику дальнейшего лечения.
• Меланома, углубленная до 1 мм во внутреннем слое кожи:
• Хирургическая процедура (иссечение, электрокоагуляция, криодеструкция или их комбинация) с участием пластического хирурга.
• Меланома, углубленная во внутренний слой кожи более чем на 1 мм: меланома, углубленная во внутренний слой кожи более чем на 1 мм

Осмотр вторичных очагов. Обследование и гистологический анализ лимфатических узлов при меланоме. В случае обнаружения раковых клеток — забор лимфатических коллекторов.

2. Завершение лечения:
3. Биологическое лечение интерфероном, облучением, поддерживающей терапией.
4. Метастатика:
5. Только системная терапия: химиотерапия и лекарственная терапия.

На ранних стадиях прогноз благоприятный. Выживаемость пациентов составляет почти 100%. Стоит отметить: каждый 22 мая, в Международный день диагностики меланомы, многие клиники предлагают бесплатный или минимальный по стоимости скрининг-тест, чтобы люди не пропустили раннее выявление рака.

статья одобрена редакцией Ссылка на основную публикацию

Рейтинг статьи:

Скачать…

Разве ты не нашел правильный совет?

Задать вопрос эксперту или просмотреть все вопросы…

"Виртуальная биопсия" — неинвазивный метод без скальпеля

Ученый Рутгерского университета разработал новый прибор — «виртуальную биопсию», позволяющую без скальпеля быстро определить глубину поражения слоев кожи и возможную злокачественность клеток новообразования. Как это работает?

Что такое традиционная биопсия?

В настоящее время врачи, проводящие биопсию хирургическим путем, часто работают «вслепую», так как часто не имеют представления о степени поражения кожи, например, в полипе (читайте здесь о причинах полипов на коже) . Только после операции они узнают о необходимости обширного удаления тканей, во время которого отсекается фрагмент образования и отправляется на цитологическое и гистологическое исследование.

Решение принимается после получения результатов лабораторного исследования.

Тем не менее, по результатам онлайн-библиотеки Wiley для анализа опухоли кожи можно использовать менее рискованную неинвазивную биопсию.

Что такое «виртуальная биопсия»?

Этот метод называется «Вибрационная оптическая когерентная томография» (VOCT) :

• Во время процедуры с помощью миниатюрного лазерного диода создается трехмерное изображение глубины и ширины подкожной клетчатки.
• Одновременно звуковые волны применяются для определения жесткости и плотности измененной области кожи, так как раковые клетки жестче, чем неизменные клетки.
• Громкоговоритель, длина которого составляет всего около 2,5 см, направляет звуковые волны на кожу, чтобы измерить ее вибрации и выяснить, является ли опухоль злокачественной.

Так что никаких разговоров об облегчении боли или использовании скальпеля нет.

По словам ведущего исследователя Фредерика Сильвера, профессора Ратгерской медицинской школы, процедура может занять всего 15 минут. Таким образом, пациент не почувствует никакого дискомфорта. Это самое главное положительное отличие VOCT от классической хирургической биопсии. Что также является инвазивным, дорогостоящим и трудоемким.

Когда устройство начнёт применяться?

На данном этапе устройство VOCT ожидает одобрения FDA, чтобы начать крупномасштабную проверку его способности точно отличать здоровую кожу от различных видов повреждений и карцином.

Ученые тестировали VOCT в течение шести месяцев на восьми добровольцах без изменений клеток кожи. Теперь задача исследователей — скорректировать способность прибора точно определять пораженные края и области с наибольшей плотностью и жесткостью. Это позволит врачам проводить малоинвазивные операции по удалению злокачественных опухолей на коже.

Биопсию пищеводного полипа см. в этой статье.

Источник информации: www.sciencedaily.com.

«Виртуальная биопсия» — новейший метод выявления опухолей кожи Ссылка на основное издание

Виртуальная биопсия – миф или реальность

Суперпользователь Медицинские новости Подробности

Прототип прибора для виртуальной биопсии позволяет отличить здоровую кожу от различных типов поражений кожи и карцином.

Ученый Рутгерского университета разработал новое устройство для «виртуальной биопсии» с помощью звуковых колебаний и световых импульсов в ближнем инфракрасном диапазоне. Глубина поражения кожи и возможные злокачественные новообразования могут быть определены быстро и без скальпеля.

Согласно отчету из онлайн-библиотеки Wiley, возможность анализа опухоли кожи с помощью прибора может сделать биопсию намного менее рискованной и разрушительной для пациентов. Сегодня врачи, проводящие хирургическую биопсию, часто не знают глубину и степень поражения кожи и вынуждены направлять пациента к специалисту для обширного удаления.

Первая в своем роде экспериментальная процедура под названием «Вибрационная оптическая когерентная томография» (Vibrating Optical Coherent Tomography, VOCT) использует крошечный лазерный диод для создания трехмерной карты ширины и глубины образования под кожей.

также использует звуковые волны для проверки плотности и жесткости поражения, так как раковые клетки жестче, чем здоровые.

На кожу помещается громкоговоритель сантиметровой длины, а звуковые волны используются для измерения вибраций кожи и определения злокачественности поражения.

«Данная процедура может быть завершена за 15 минут, при этом пациент не будет испытывать дискомфорта от светлых или почти невнятных звуков. Это значительное улучшение по сравнению с хирургической биопсией, которая является инвазивной, дорогостоящей и трудоемкой», — сказал Фредерик Сильвер (Frederick Silver), профессор патологии и лаборатории Медицинской школы Ратгерса Роберта Вуда Джонсона (Rutgers Robert Wood Johnson Medical School).

Исследование показало, что прототип VOCT, ожидающий одобрения FDA для крупномасштабного тестирования, может точно различать здоровую кожу и различные типы поражений кожи и рака.

Исследователи тестировали прибор в течение шести месяцев на четырех вырезах кожи и восьми добровольцах без повреждений кожи.

Необходимы дальнейшие исследования для дальнейшего уточнения способности прибора определять границы повреждений и области наибольшей плотности и жесткости, что позволило бы врачам удалять опухоли с помощью минимально инвазивной хирургии.

Source reachmd.com

Details

Виртуальная биопсия

• Терапевтические и интервенционные процедуры Процедуры вмешательства требуют специализированных функций и решений, чтобы найти правильный подход для каждого пациента. Эсаот стремится обеспечить наиболее эффективный подход к лечению пациентов.

Виртуальная биопсия в сочетании с интеллектуальным позиционированием игл повышает надежность и безопасность процедуры биопсии благодаря виртуальному отслеживанию игл. Это обеспечивает быстрое, точное и безопасное достижение целей. Реальная игла выделяется виртуальным изображением иглы непосредственно на ультразвуковом изображении в режиме реального времени.

Кроме того, генерируется трехмерное представление датчика, плоскости сканирования, иглы в плоскости и за ее пределами, а также траектории до цели. Цели, правильные и неправильные формы, могут быть выделены цветом при визуализации.

Траектория иглы визуализируется до введения реальной иглы, чтобы заранее спланировать оптимальную траекторию и избежать попадания в сосуды или конструкции.

При интеллектуальном позиционировании кончик иглы отображается в виде фиксированной точки, в то время как цели отображаются в движении. Наконечник иглы служит прицелом.

Клиническое применение виртуальной биопсии в процедурах биопсии, тонкоигольной аспирационной биопсии и чрескожной инъекции включает в себя обследование следующих органов:

• печень
• простата
• грудная клетка
• суставные инъекции, Мышцы и нервные блоки
• Тиреоидная железа и мелкие детали
• TAVI — сосуд доступа к трансперинелю для инъекций

Точное размещение иглы при поражении в процедуре таргетирования печени благодаря интеллектуальной технике позиционирования

https: //уууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууууу youtube.com/watch?v=R0IlDU0K4ik

Точное и надежное планирование траектории для биопсии и чрескожной инъекции при лечении щитовидной железы

Молочная эластосонография для оценки области биопсии Точное и надежное планирование траектории толстой биопсии груди

TAVI — Прокол бедренной артерии без воздействия на кальцинированные участки

• используется для сложных биопсий с затрудненным доступом к поражению;
• подходит для исследования плохо видимых повреждений и глубоких поражений, где стандартный подход невозможен
• подходит для точного определения цели, сокращая количество процедур биопсии;
• Совместимость с системами позиционирования игл CIVCO ETrax, CIVCO VirtuTrax и Hologic ATEC

System v-TRAX Receiver Комплект состоит из нестерильного, как правило, многоразового датчика, который должен быть прикреплен к стерильному одноразовому элементу, прикрепленному к жесткой игле. Можно использовать все марки игл.

Нажмите и смотрите V-TRAX Video [mp4 — 19,4 Мб]

Система e-Trax обеспечивает точное и безопасное позиционирование игл с отслеживанием траектории в реальном времени. Датчик расположен на кончике иглы, что устраняет проблему изогнутых игл [mp4 — 23 MB]

Нажмите и посмотрите видео e-TRAX [mp4 — 23 MB]

Технология и производительность зависят от системы/конфигурации. Технические характеристики могут быть изменены без предварительного уведомления. Информация может относиться к продуктам или оборудованию, которые не одобрены во всех странах. Для получения более подробной информации свяжитесь с вашим торговым представителем компании Эсаот.

Виртуальная биопсия

Команда исследователей из Университета Ратгерса, Нью-Джерси, разработала новое устройство «виртуальной биопсии» с использованием звуковых волн и инфракрасного излучения для быстрого и неинвазивного определения глубины поражения кожи и потенциальной злокачественности опухоли.

Возможность анализа морфологии опухоли без нарушения целостности кожи поможет избежать процедур биопсии у пациентов, у которых это не удалось обнаружить. В настоящее время врачи, проводящие биопсию, часто не знают, насколько обширны поражения кожи и нужно ли направлять пациента к онкологу для массивного удаления тканей или же дело ограничивается пластической хирургией.

Первая экспериментальная процедура такого рода, называемая Вибрационная оптическая когерентная томография (VOCT), использует тонкий лазерный диод для создания трехмерной карты ширины и глубины прорастания кожи.

Он также использует звуковые волны для оценки плотности и твердости поражения, так как раковые клетки плотнее здоровых.

Зонд длиной несколько сантиметров генерирует звуковые волны, а реакционная вибрация кожи определяет, является ли опухоль злокачественной.

Процедура VOCT-теста может быть выполнена за 15 минут без дискомфорта для пациента, при этом устройство выдает только едва слышимый звук. Это значительное улучшение по сравнению с хирургической биопсией — инвазивной, дорогостоящей и трудоемкой.

Исследования показали, что прототип VOCT, который все еще ожидает одобрения FDA для крупномасштабного тестирования, может точно различать здоровую кожу и различные типы поражений кожи, включая карциному. Исследователи более шести месяцев тестировали VOCT на четырех образцах кожи и восьми здоровых добровольцах.

Дальнейшие исследования необходимы для точной настройки способности прибора обнаруживать границы повреждений и определять области с наибольшей плотностью и жесткостью. Это позволит врачам и пациентам избежать дополнительных операций, а опухоли будут рассекаться с помощью минимально инвазивной хирургии.

Статья F. H. Silver и др. Сравнительные «виртуальные биопсии» нормальной кожи и повреждений кожи с использованием оптической вибрационной томографии опубликованы в журнале «Skin Research and Technology».

Аминат Аджиева, «Вечная молодость» http://vechnayamolodost.ru от Rutgers Today: Ученый из Рутгерса разрабатывает аппарат «виртуальной биопсии» для выявления опухолей кожи.

Виртуальная биопсия в дерматологии

По оценкам исследователей, в 2014 году от рака кожи будут лечиться 5 миллионов человек. Только в Соединенных Штатах число людей в возрасте от 55 до 85 лет, как ожидается, вырастет до 125 миллионов к 2050 году, и примерно у 20% этой группы будет развиваться рак кожи в возрасте до 70 лет. В таких условиях задача создания простой и удобной системы диагностики становится очень актуальной.

Виртуальная биопсия в дерматологии

Биопсия тканей при поражении кожи может быть неприятной и болезненной.

Кроме того, сегодняшняя биопсия обычно не берет образцов всего образования кожи, а биопсия дает мало информации о размере и глубине этого образования.

Недавно американские ученые из Университета Ратгерса разработали и протестировали новый прибор, который решает эти две проблемы и основан на двух различных механизмах анализа повреждений кожи.

Новый прибор «виртуальной биопсии» основан на использовании технологии оптической вибрационной когерентной томографии для анализа тканей.

Он посылает сигналы ближнего инфракрасного света вместе со звуковыми импульсами к месту назначения на коже.

С помощью комбинированной технологии можно определить, насколько глубока «озлобленность» на коже и даже вероятность того, что она может быть злокачественной.

Виртуальная биопсия в дерматологии

Оптическая составляющая прибора дает информацию о форме и размере кожного покрова, а вибрационная составляющая может проверить его плотность, что может свидетельствовать о том, что ткань является раковой.

Так как устройство не нужно проникать в кожу, боли нет. Единственное ощущение, которое испытывает пациент, это щелчок звуковых волн, генерируемых устройством.

«Виртуальная биопсия» может быть полезна для любой последующей процедуры, так как может показать форму и глубину поражения и, таким образом, направить хирурга на подготовку к операции. В настоящее время врачи, как правило, очень мало знают о размере и форме опухоли, пока не вскрывают ее скальпелем.

До настоящего времени исследование, проведенное для проверки эффективности концепции у пациентов с различными типами рака и другими кожными образованиями, показало, что эта технология имеет большой потенциал в клинической практике, но для улучшения ее возможностей необходима дальнейшая оптимизация.

Как МРТ спектроскопия выполняет виртуальную биопсию

Время считывания: Время считывания: Время считывания: 4 мин.

Магнитная — Резонансная Спектроскопия выполняет «виртуальную биопсию» выполняет Измерение . Концентрации химических веществ веществ в мозга мозга абсолютные безопасных и неинвазивных метод , используя стандарт МРТ оборудование . Изменения химического состава мозга дают представление о патологических явлениях, которые существенно дополняют МРТ-диагностику.

Имеется более 28 000 публикаций об использовании МРТ-спектроскопии при широком спектре неврологических заболеваний, но эта перспективная методика еще не в полной мере применяется в клинической практике. Последние технологические достижения могут превратить МРТ из разведывательной диагностической техники в практическую.

МРТ-спектроскопия идеальна для многоразовых измерений и оценки результатов лечения путем получения химических сигналов или метаболитов из интересующей области.

Генерируется пиковая спектрограмма, каждая из которых соответствует химикату, резонирующему на своей частоте (измеряется в миллионах фунтов); высота пика отражает концентрацию этого химиката в мозге (выражается как отношение к креатину в институциональных единицах или как концентрация в миллимолях). Метаболиты

Метаболиты Мозг Мозг

МРТ-спектроскопия может обнаружить различные метаболиты и их биологическая роль может обеспечить патофизиологическую информацию для диагностики и контроля лечения.

Наиболее важными метаболитами являются N-ацетиласпартам (NAA), который может быть использован для оценки состояния нейронов; холин (Cho), который защищает клеточные мембраны от разрушения и может быть использован для оценки повреждения тканей вследствие травмы головного мозга или рака; В качестве энергетического маркера может использоваться полный креатин (Cr), хотя в большинстве случаев он служит индикатором внутреннего контроля; миоинозитол (мл) — осмолит и астроцитовый маркер. Недавно было продемонстрировано, что с помощью МРТ-спектроскопии можно измерять 2-гидроксиглатарат (1HG), а онкометаболит является высокоспецифическим маркером рака.

Глю (Глю, который часто трудно отличить от глютамина, эти два вещества иногда называют вместе Glx) являются возбуждающими нейротрансмиттерами, действие которых часто ослабляется болезнью и лечением; лактат (Lac) является маркером гипоксии; и глутатион (GSH), антиоксидант, уровень которого может отражать нейро-воспаление, также может быть измерен с помощью специальных приборов постобработки.

Клиническая Применение

Различные неврологические расстройства по-разному влияют на метаболиты мозга. Каждый метаболит имеет «нормальную» концентрацию, которая приводит к серии пиков, которые одинаковы у каждого человека, если только у него нет какой-то патологии.

Таким образом, диагностика с помощью МРТ-спектроскопии может быть выполнена путем сравнения числовых значений концентраций метаболита или обнаружения нестандартных наборов пиков в спектрах, аналогично декодированию электроэнцефалограммы.

Неврологические заболевания поражают до одного миллиарда человек во всем мире и являются основной причиной инвалидности и страданий. Диагноз часто бывает трудным, а время для эффективной терапии может быть ограничено.

МРТ-изображение с превосходным контрастом мягких тканей является наиболее широко используемым методом выявления повреждений мозга.

Характеризуется морфологическими деталями и чувствительностью к изменению состава и физических свойств воды.

Однако обычная МРТ не может обнаружить изменений в плотности ячеек, типе ячейки или биохимическом составе, но все можно исследовать с помощью МРТ-спектроскопии.

Кроме того, на МРТ повреждения различной патофизиологии часто выглядят одинаково. Поэтому МРТ и МРТ-спектроскопия являются дополнительными инструментами для диагностики, мониторинга прогрессирования заболевания и ответа на терапию.

Возможность проведения неинвазивной диагностики на ранней стадии или повышение уверенности врачей в постановке диагноза ценится как пациентами, так и врачами.

В результате растет число центров визуализации, включающих МРТ-спектроскопию в свои клинические протоколы обследований головного мозга.

Опубликовано более 60 000 научных работ по использованию МРТ-спектроскопии в изучении человеческого организма, 20 000 из которых посвящены исследованиям мозга.

Эти исследования охватывают широкий спектр неврологических расстройств, включая опухоли мозга, абсцессы мозга, судороги, болезнь Альцгеймера, нарушения обмена веществ, травмы мозга, рассеянный склероз, хроническую боль, нейротоксичность, гипоксию, нервно-психические расстройства, такие как шизофрения, депрессия и биполярные расстройства, и даже ранняя диагностика заболеваний печени.

Неинвазивный и количественный характер МРТ-спектроскопии делает ее отличным инструментом для оценки клинических испытаний лекарственных препаратов. В отличие от биопсии или других инвазивных методов, исследования часто могут быть повторены без последствий для пациента или объекта клинического исследования.

В качестве прямого или суррогатного биомаркера МРТ-спектроскопия более чувствительна к измерению воздействия лекарств, чем другие клинические методы. На Clinical-Trials.gov было обнаружено более 488 зарегистрированных исследований, в которых МРТ-спектроскопия использовалась для описания процесса в организме пациента или для исследуемого вмешательства.

Функция МРТ-спектроскопии доступна на сканерах всех основных производителей, таких как GE Healthcare, Siemens Healthineers, Philips, Canon (ранее Toshiba) и Hitachi.

Хотя четких данных нет, обзор систем МРТ в больничной сети BWH показал, что 90% из них имеют МРТ-спектроскопию.

Аналогичным образом почти в каждом крупном медицинском учебном центре есть персонал, работающий со спектроскопией МРТ.

задачи и их решение

Несмотря на тысячи публикаций, доказывающих точность и диагностическую ценность МРТ-спектроскопии, этот перспективный метод еще не в полной мере используется в клинической практике по двум основным причинам: 1) проблемы со сбором данных, 2) слабая интеграция анализа данных в клинический документооборот.

В отличие от обычной МРТ-сканирования, где сканируется весь мозг, МРТ-спектроскопия работает как виртуальная биопсия и позволяет выбрать интересующую область.

Это создает определенные трудности для операторов, хотя новые технологические разработки (такие как усовершенствование алгоритмов автоматического шиммирования) в значительной степени устранили трудоемкие ручные настройки.

Новые, более совершенные методы МРТ, такие как химическая съемка со сдвигом, также позволяют получить более высокое пространственное разрешение и ретроспективное восстановление данных из выбранных областей, хотя это требует некоторых жертв в соотношении сигнал-шум.

Появление этих новшеств, однако, также ставит вопрос о стандартизации методов, поскольку научная литература разбита на разные методы. Международное медицинское общество МРТ решило устранить это препятствие и создало консенсусную группу для стандартизации методов для всех производителей.

В настоящее время инструменты для восстановления МРТ отдельных производителей (например, GE FuncTool, Siemens Syngo, Philips FreeWave), получившие разрешение FDA, используют различные методы восстановления данных, но не допускают никаких изменений глубины анализа.

С одной стороны, исследовательские инструменты используют передовые методы обработки данных и предоставляют высококачественную количественную информацию о метаболитах (например, LCModel, jMRUI, AQSES, Tarquin).

Однако настройка и работа с этими системами требует специальных знаний, и существуют трудности с интеграцией этих систем в клинический рабочий процесс. Тем не менее, производители сейчас работают над улучшением своего программного обеспечения. Программное обеспечение, разработанное третьими сторонами, пытается заполнить этот пробел (например, BrainSpec).

Эти новейшие технологические разработки помогут сделать МРТ-спектроскопию клиническим методом диагностики путем интеграции будущих технологий в сегодняшние больницы.

Об авторе: Доктор Александр Лин является директором Центра клинической спектроскопии при больнице Бригама и Вейменса и доцентом радиологии в Гарвардской медицинской школе. Он получил докторскую степень по биофизике и молекулярной биохимии в Калифорнийском технологическом институте и является членом научного общества при Национальном институте здоровья.

С 1997 года занимается исследованиями в области МРТ-спектроскопии.

Новое иполезное

Виртуальная биопсия поможет в диагностике расстройств мозга

МРТ мозга Источник: Cammeraydave (DR)

МРТ блока Источник: Cammeraydave (DR) МРТ блока Источник: Виртуальная биопсия поможет в диагностике расстройств мозга МРТ мозга Источник: Cammeraydave (DR) МРТ блока Источник: Каммерайдаве (DR) МРТ Драгута (DR)

Виртуальная биопсия может помочь в диагностике расстройств головного мозга

Использование магнитно-резонансной спектроскопии для выполнения так называемой «виртуальной биопсии» может помочь в диагностике расстройств, вызванных неоднократными ударами по голове.

Это заболевание, известное как хроническая травматическая энцефалопатия, связано с накоплением дефектных белков в мозге и может привести к потере памяти, нарушениям концентрации, импульсивному и эксцентричному поведению, депрессии и, наконец, слабоумию.

Хроническая травматическая энцефалопатия может быть точно диагностирована только путем вскрытия (посмертного).

Однако в новом исследовании в Женской больнице Бригама (Бостон, США) был использован новый метод — специальная техника визуализации с использованием магнитно-резонансной микроскопии (МРТ).

Эта техника показана для ранней диагностики заболевания. Для выполнения этой методики использовался обычный МРТ-сканер и специально модифицированное программное обеспечение.

В исследовании приняли участие пять бывших профессиональных спортсменов: 3 футболиста, борцы и боксеры (в возрасте от 32 до 55 лет), которые перенесли серию сотрясений мозга в течение периода от 3 до 15 лет, и 5 здоровых мужчин примерно того же возраста, которые не имели ни травм головы, ни когнитивных проблем.

У профессиональных спортсменов произошли определенные химические изменения в мозге (по сравнению со здоровыми неспортсменами):

• Произошло увеличение уровня холина на 12,5%, маркера повреждения тканей мозга.

• на 12% больше содержания глутаминовой кислоты, что способствует гибели клеток мозга.

• 8% ниже уровня гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК), вещества, участвующего в механизме памяти.

Хотя данные являются предварительными, они указывают на химические изменения, которые происходят в мозге людей, которые подвергаются периодическим ударам по голове.

Эти данные могут быть использованы, например, для назначения этим пациентам лекарств, снижающих уровень глутаминовой кислоты и повышающих уровень ГАМК.

Кроме того, хотя в исследовании участвовали только профессиональные спортсмены, возможность диагностировать хроническую травматическую энцефалопатию на ранней стадии может быть важна и для других групп населения, таких как спортсмены-любители и военные.

По данным Центров по контролю и профилактике заболеваний, ежегодно в США в связи со спортом и отдыхом регистрируется 3,8 миллиона сотрясений мозга.

Многие люди страдают от так называемого субклинического сотрясения, которое не может быть диагностировано как сотрясение, но имеет аналогичные эффекты.

Например, недавнее вскрытие 21-летнего Оуэна Томаса, футболиста Пенсильванского университета, покончившего жизнь самоубийством в апреле 2010 года, выявило хроническую травматическую энцефалопатию.

»