Nová generácia optických snímačov pre mozog

Video: Nová generácia vozidiel BMW

Nový prístup ku skenovanie mozgu sľubuje, že bude účinnejšie alternatívou k moderným zobrazovacími technikami, ako je PET (pozitrónová emisná tomografia) a MRI (magnetická rezonancia).

Použitie skenery malé svetelné diódy (LED) - je technológia budúcnosti, ktorá nie je spojená s rádioaktívnym žiarením PET a MRI magnetov ťažkopádne.

V časopise Nature Photonics, vedci z lekárskej fakulty na Washington University v St. Louis (WUSTL) píšu, že navrhli použiť metódu rozptýleného optické tomografia (difúzna optická tomografia, DOT) namiesto súčasného PET a funkčnej magnetickej rezonancie (fMRI).

Vedci pracujú na zlepšení difúzny optickej tomografia (DOT) po dobu 10 rokov, ale jej užívanie celú túto dobu bola obmedzená na oblasti vedeckého výskumu, pretože DOT bol schopný kontrolovať len malú oblasť mozgu naraz. Ale autori sa domnievajú, že ich nový výskum ukázal jasné výhody pre DOT fMRI.

Nový systém DOT môže pokryť 2/3 mozgu a je schopný sledovať mozgovú aktivitu v niekoľkých oblastiach súčasne, vrátane tých, ktoré sú zodpovedné za reči a vnímanie seba samého. Hlavný autor Joseph Culver (Joseph Culver), učiteľ lekárske rádiológia, povedal: "Vďaka zlepšenej kvalite obrazu nových bodový systém, máme podstatne bližšie k presnosti fMRI. Sme dosiahli takú úroveň podrobností, pri ktorej - ak budeme pokračovať v práci. - DOT čoskoro budú môcť byť použité v klinickej praxi, a bude oveľa užitočnejšie, než je funkčný MRI mozgu "

Tím hovorí, že DOT - to je ideálny spôsob pre deti, pretože pacienti sa môžu voľne pohybovať v priebehu konania. Je tiež ideálny pre pacientov s kardiostimulátorom, kochleárne implantáty a mozgových stimulátorov (používané pri Parkinsonovej chorobe). MRI používa silným magnetickým poľom, prerušovať prevádzku týchto zariadení a aby boli nebezpečné. S ministerstvom dopravy, že riziko úplne zmizne.

DOT prenosný skener môže byť podaná priamo do domu

Ďalšou významnou výhodou je to, že zariadenie pre difúzne optické tomografia môžu byť veľmi malé, čo umožňuje, aby sa DOT skenera priamo do priestoru pacienta, alebo na operačnom sále.

Kompletná sada potrebného vybavenia trvá trochu viac priestoru, než je staromódny telefónne búdky, ktorý bude umiestnený v tele pacienta do osobitnej zostave v čiapke pripojenej k senzorom a svetelných zdrojov. Ale vedci umiestnili menšie verzie skenera na kolesách, a pokračovať v práci na ďalšom znížení veľkosti zariadenia.

DET funguje tak, že sledovanie pohybu okysličeného (obohatené kyslíkom) krvi, ktorý napája aktívnej pracovnej oblasti mozgu. Svetlo prenášané cez tkanivo mení svoje vlastnosti v závislosti na tom, koľko krvi bolo v konkrétnej oblasti mozgu. Ultrasensitivní senzory zachytiť tieto zmeny a vytvárajú veľmi podrobný dynamického obrazu.

Ďalší spôsob snímania, ktorý je teraz často používa pre mapovanie mozgu činnosť - pozitrónová emisná tomografia (PET). Súčasne snímanie používa rádioaktívne žiarenie, pretože je obmedzená na počet postupov, ktoré môže prechádzať pacienta.

V prípade, že DOT nepoužíva žiarenia, takže monitorovanie pacienta tento postup môže byť použitý po neobmedzenú dobu. To je poranenie hlavy, autizmus a Parkinsonovej choroby a rady ďalších progresívne ochorenie mozgu veľmi dôležité.

DOT lepší fMRI?

V jednom teste, výskumníci vzali fMRI skenery DOT a potom, čo študoval s nimi Broca v rovnakých pacientov. Toto je jedna z oblastí frontálny kôre. Výsledky získané s dvoma rôznymi metódami výsledky, sa prekrývajú o 75%.

V ďalšom teste výskumníci používali DOT a fMRI na identifikáciu mozgových reťazcov, ktoré pôsobia počas odpočinku a sny. Tieto oblasti sú obzvlášť dôležité pre výskumníkov, pretože sú spojené s chorobou, ako je schizofrénia, autizmus a Alzheimerova choroba. DOT a fMRI úspešne objavil rovnakých zhlukov, ktoré sú spojené s týmito typmi mozgovej aktivity.

Hoci sa DOT nemôže odhaliť, čo sa deje hlboko vnútri mozgu, táto metóda je spoľahlivá, pokiaľ ide do hĺbky nie väčšie ako 1 centimeter. Práve v tejto oblasti sú niektoré z najzaujímavejších pre neurology a psychiatrov častiach mozgu, vrátane pamäťovej oblasti, jazyka, vnímanie seba samého a druhých.

Peňažných prostriedkov na výskum poskytol US National Institutes of Health, Centra pre neurovied McDonnell a ďalších sponzorov. Profesor Culver a University of Washington ukázali svoju účasť v spoločnosti, ktorá získala licenciu na novú optickú technológií.

Vo februári 2014 zahraničných publikácií hlásili sľubné výsledky testov u novej metódy zobrazovania rakoviny, ktorá nepoužíva žiarenia. Výskumníci napísal, že sa čoskoro dúfať, že na vyriešenie problému skenovanie rakoviny bez rizika iných nádorov spôsobených žiarením v stroji.

Delež v družabnih omrežjih:

Podobno