Diffuusiospektroskopia aivohalvauksessa (ISIS)

Aivoverenkiertohäiriö on yksi kuolemaan johtavista sairauksista huolimatta lääketieteen nykyisestä edistyksestä. Suuri määrä negatiivisia kliinisiä tutkimuksia hermosolujen suojauksesta akuutissa aivohalvauksessa on osoitus siitä, että patogeneesin ja patofysiologian paremman ymmärtämisen muuntaminen selkeästi hyödyllisiksi hoitostrategioiksi on edelleen pelottava tehtävä. Tämän projektin tavoitteena on selvittää uskottavia biofysikaalisia tapahtumia, jotka vaikuttavat veden ja metaboliittien diffuusioon aivokudoksessa iskemian jälkeen, yhdistämällä kahden kehittyneen magneettiresonanssin (MR) diffuusiokuvausmenetelmän: diffuusiokurtoosikuvauksen ja diffuusiopainotetun spektroskopian tarjoamat tiedot.

Diffuusiopainotteinen kuvantaminen (DWI) on vakiintunut tärkeäksi työkaluksi aivohalvauksen varhaisessa havaitsemisessa. Perinteisellä DWI:llä saadut tiedot voivat kuitenkin olla epätäydellisiä. Diffuusiokurtoosi (K) on kvantitatiivinen mitta valkoisen ja harmaan aineen mikroympäristön monimutkaisuudesta tai heterogeenisyydestä, joka tarjoaa täydentävää tietoa ja voi mahdollisesti olla herkempi biomarkkeri patofysiologisten muutosten tutkimisessa. Lisäksi, jotta saadaan tarkempia näkemyksiä molekyylien liikkuvuudesta solunsisäisessä ympäristössä, on hyödyllistä arvioida metaboliittien, kuten N-asetyyliaspartaatin (NAA), kreatiinin ja fosfokreatiinin (Cr) sekä koliinia sisältävien yhdisteiden (Cho) diffuusio-ominaisuudet. . Metaboliittien diffuusiomuutosten arviointi diffuusiopainotetulla spektroskopialla (DWS) tarjoaa solunsisäiselle ympäristölle spesifistä tietoa. Erityisesti NAA:n spesifisen osion ansiosta lähes yksinomaan hermosoluissa ja Cho:n gliasoluissa näiden metaboliittien diffuusio-ominaisuudet voivat tarjota erityisiä näkemyksiä patologisista prosesseista, jotka tapahtuvat itsenäisesti kahdessa solutyypissä. Lisäksi näiden yhdisteiden diffuusiokertoimen ajallisen profiilin mittaaminen voi auttaa selventämään taustalla olevia patofysiologisia muutoksia hermosoluissa akuutin iskemian aikana.

Näiden kahden edistyneen menetelmän avulla ehdotetaan proof-of-concept-koetta 24 terveellä koehenkilöllä ja 24 iskeemisen aivohalvauksen potilaalla. Iskeemistä aivohalvausta sairastavat potilaat skannataan kolme kertaa 3T MR-skannerilla (ennen päivää 10 aivohalvauksen jälkeen, noin viikolla 4 ja 3 kuukautta), jotta saadaan erotettua diffuusiokurtoosikuvantaminen (DKI) ja DWS-mittaukset ja ymmärtää solumekanismien dynamiikka. pelissä aivoiskemiassa. Tämän tutkimuksen tavoitteena on tutkia hermosolujen ja gliametaboliitin diffuusion muutoksia eri ajankohtina iskeemisen aivohalvauksen jälkeen sekä infarktissa että ei-infarkoidussa pallonpuoliskossa. Tavoitteena on saada ei-invasiivisesti tärkeää tietoa tämän taudin soluvaurion kehityksestä ja mahdollisesti erottaa hermosolu- ja gliaprosesseja (mittaamalla näiden kahden sekvenssin mittareita) sekä erilaisista mekanismeista, jotka johtavat metaboliitin diffuusio muuttuu kahdella aivoalueella, mikä tarjoaa suuren vaikutuksen aivoinfarktipotilaiden hoitostrategiaan.