To pierwszy raz, kiedy uzyskano taki wgląd za pomocą nieinwazyjnej technologii ultrasonograficznej, co otwiera naukowcom i lekarzom drogę do szerokiego wachlarza zastosowań w neuroobrazowaniu i nie tylko.
Proces został opisany w
artykule opublikowanym w czasopiśmie »Science Transitional Medicine«, w którym naukowcy wyjaśniają, że wprawdzie elektroencefalografia (EEG) i neuroobrazowanie funkcjonalne pomagają poznać funkcję mózgu i jej nieprawidłowości, ale korzystanie z urządzeń nadal pozostaje wyzwaniem. Wiąże się to z ich kosztem i gabarytami, które utrudniają użycie przy łóżku szpitalnym.
Jak czytamy: „Wykorzystując specjalnie dostosowany elastyczny i nieinwazyjny czepek, pokazujemy na przykładzie noworodków, że funkcjonalne obrazowanie ultrasonograficzne (fUSI) układu mikronaczyń mózgowych jest wykonalne dzięki połączeniu równoczesnej i ciągłej rejestracji wideo-elektroencefalograficznej (EEG) z ultraszybkim obrazowaniem dopplerowskim (UfD)”.
Wysoka rozdzielczość, duża prędkość, bezpieczeństwo i przenośność
System oparty jest na ultrasonografii, która wykorzystuje fale ultradźwiękowe. Jak dotąd technologia ta nie była stosowana w neuronauce, ale zespół, którego prace są finansowane z unijnej dotacji na badania naukowe FUSIMAGINE, zastosował ultraszybkie skanery ultradźwiękowe, osiągające ponad 10 000 klatek na sekundę (fps) w porównaniu do 50 fps w przypadku konwencjonalnych ultrasonografów. Wykorzystanie złożonych transmisji fali płaskiej pozwoliło zespołowi zademonstrować 100-krotny wzrost czułości pomiarów przepływu krwi.
Niezbędny wzrost czułości obrazowania osiągnięto przez połączenie ultraszybkiego obrazowania ze specjalnymi algorytmami przetwarzania. W porównaniu z fMRI, ultrasonograf funkcjonalny jest lekki przenośny i niedrogi. Dlatego miejsc, w których może znaleźć zastosowanie jest więcej. Otwiera to drogę do wielu zastosowań klinicznych i wskazuje nowe ścieżki badań podstawowych.
Jak objaśnia tę technologię kierownik badań, Mickaël Tanter: „W diagnostyce klinicznej fUS to jedyny w swoim rodzaju przyłóżkowy system neuroobrazowania czynności mózgu noworodków poprzez ciemiączko. Takie systemy działające w czasie rzeczywistym będą pomagać lekarzom w monitorowaniu oraz lepszym poznawaniu napadów padaczkowych i krwotoków u noworodków”.
Ultrasonografia funkcjonalna może też przydać się w przypadku dorosłych pacjentów, zarówno w neurochirurgii, jak i w obrazowaniu przezczaszkowym, ponieważ nowe techniki adaptacyjnego ogniskowania są w stanie pokonać silne aberracje wywoływane przez kości czaszki na czole fali ultradźwiękowej.
Projekt FUSIMAGINE (A new neuroimaging modality: from bench to bedside) realizowany będzie do 2019 r. i Mickaël Tanter ma nadzieję, że ultrasonografia superwysokiej rozdzielczości umożliwi monitorowanie w mikroskopowej skali pełnego zakresu czynności mózgu, otwierając przed neuronauką drzwi do nowego świata.
Więcej informacji:
witryna projektufilm wideo
poleca:
Studentnews.pl