stringtranslate.com

Отслеживание волокон высокой четкости

Отслеживание волокон дугообразного пучка высокой четкости

Отслеживание волокон высокой четкости ( HDFT ) [1] — это метод трактографии , при котором данные МРТ- сканеров обрабатываются с помощью компьютерных алгоритмов для выявления детальных связей мозга и точного определения волоконных трактов. Каждый тракт содержит миллионы нейронных связей. HDFT основан на данных, полученных в результате визуализации диффузионного спектра [2] и обработанных с помощью обобщенной визуализации с q-выборкой. [3] [4] Эта техника позволяет виртуально рассечь 40 основных волоконных путей головного мозга. [1] Сканирование HDFT соответствует анатомии мозга, в отличие от диффузионно-тензорной визуализации ( DTI ). [5] Таким образом, использование HDFT имеет важное значение для выявления поврежденных нейронных связей. [6]

История

Традиционный DTI использует шесть характеристик диффузии для моделирования того, как молекулы воды диффундируют в тканях мозга, и делает возможным отслеживание аксональных волокон. [5] Однако у DTI было серьезное ограничение в разрешении аксонов из разных путей, пересекающихся и пересекавшихся на пути к своей цели. В 2009 году Центр исследований и разработок обучения (LRDC) Питтсбургского университета запустил Питтсбургский конкурс мозга 2009 года [7], чтобы пригласить лучшую исследовательскую группу для работы над этой проблемой. [8] Приз в размере 10 000 долларов был предложен команде, которая сможет отслеживать оптическое излучение, а в соревновании приняли участие команды из 168 стран. Команда-победитель из Тайваня выявила петлю Мейера, которую не удалось отследить ни одной другой команде. Ключом к методу стали многочисленные наблюдения за молекулами воды и усовершенствованные алгоритмы, позволяющие лучше понять, как аксоны соединяют области мозга. [8] Этот метод получил дальнейшее развитие как HDFT между Университетом Питтсбурга и Университетом Карнеги-Меллон. [1] [9]

HDFT в настоящее время используется отделением нейрохирургии UPMC для нейрохирургического планирования, оценки нейроструктурных повреждений, интраоперационной навигации, а также оценки изменений и реакции на реабилитационную терапию после операций на головном мозге. [10]

Приложения

HDFT применялся при черепно-мозговой травме (ЧМТ), чтобы определить, какие соединения головного мозга нарушены, а какие еще целы. [11] [12] [13] HDFT позволяет нейрохирургам локализовать разрывы волокон, вызванные черепно-мозговыми травмами, чтобы обеспечить лучшую диагностику и прогноз. Это также может обеспечить объективный способ выявления черепно-мозговых травм, прогнозирования результатов и планирования реабилитации. [14] HDFT также может использоваться для определения оптимального хирургического подхода при труднодоступных опухолях и сосудистых мальформациях. [15]

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ abc Фернандес-Миранда, Хуан С.; Патхак, Судхир; Энг, Джонатан; Джарбо, Кевин; Верстинен, Тимоти; Да, Фан-Ченг; Ван, Ибао; Минц, Арлан; Боада, Фернандо (август 2012 г.). «Волоконная трактография головного мозга высокого разрешения: нейроанатомическая проверка и нейрохирургическое применение». Нейрохирургия . 71 (2): 430–453. дои : 10.1227/NEU.0b013e3182592faa. ISSN  1524-4040. ПМИД  22513841.
  2. ^ Ведин, виджей; Ван, Р.П.; Шмахманн, доктор юридических наук; Беннер, Т.; Ценг, Вайоминг; Дай, Г.; Пандия, ДН; Хагманн, П.; Д'Арсей, Х. (15 июля 2008 г.). «Трактография пересечения волокон диффузионного спектра магнитно-резонансной томографии (DSI)». НейроИмидж . 41 (4): 1267–1277. doi : 10.1016/j.neuroimage.2008.03.036. ISSN  1053-8119. PMID  18495497. S2CID  2660208.
  3. ^ Да, Фан-Ченг; Ведин, Ван Джей; Ценг, Вэнь-И Исаак (сентябрь 2010 г.). «Обобщенная визуализация q-выборки». Транзакции IEEE по медицинской визуализации . 29 (9): 1626–1635. дои : 10.1109/TMI.2010.2045126. ISSN  1558-254X. ПМИД  20304721.
  4. ^ «Реконструкция диффузионной МРТ в DSI Studio - DSI Studio» . dsi-studio.labsolver.org . Проверено 22 апреля 2019 г.
  5. ^ аб Александр, Эндрю Л.; Ли, Джи Ын; Лазарь, Мариана; Филд, Аарон С. (июль 2007 г.). «Диффузионно-тензорная визуализация мозга». Нейротерапия . 4 (3): 316–329. дои :10.1016/j.nurt.2007.05.011. ISSN  1933-7213. ПМК 2041910 . ПМИД  17599699. 
  6. ^ «Отслеживание волокон высокой четкости » блог о нервах | Архив блога | Бостонский университет» . Бостонский университет . 10 октября 2012 г. Проверено 10 ноября 2013 г.
  7. ^ PBAIC2009 (05 февраля 2009 г.), Обзор старого Питтсбургского конкурса по связям мозга за 2009 г. , получено 31 января 2018 г.{{citation}}: CS1 maint: числовые имена: список авторов ( ссылка )
  8. ^ ab «Видеть сломанные кабели мозга | DiscoverMagazine.com» . Откройте для себя журнал . Проверено 25 ноября 2017 г.
  9. ^ "Студия DSI". dsi-studio.labsolver.org . Проверено 22 апреля 2019 г.
  10. ^ «Отслеживание оптоволокна высокой четкости | UPMC | Питтсбург, Пенсильвания» . УПМК | Медицина, меняющая жизнь . Проверено 24 апреля 2019 г.
  11. ^ Шин, Сэмюэл С.; Патхак, Судхир; Прессон, Нора; Берд, Уильям; Вагенер, Лорен; Шнайдер, Уолтер; Оконкво, Дэвид О.; Фернандес-Миранда, Хуан К. (2014). Обнаружение повреждения белого вещества при сотрясении мозга с помощью волоконной трактографии высокого разрешения . Том. 28. С. 86–93. дои : 10.1159/000358767. ISBN 978-3-318-02648-1. ISSN  1662-3924. ПМИД  24923395. {{cite book}}: |journal=игнорируется ( помощь )
  12. ^ Шин, Сэмюэл С.; Верстинен, Тимоти; Патхак, Судхир; Джарбо, Кевин; Хрикик, Эллисон Дж.; Мазерати, Меган; Бирс, Сью Р.; Пуччо, Ава М.; Боада, Фернандо Э. (май 2012 г.). «Отслеживание волокон высокой четкости для оценки неврологического дефицита при черепно-мозговой травме: поиск, визуализация и интерпретация небольших участков повреждения». Журнал нейрохирургии . 116 (5): 1062–1069. дои : 10.3171/2012.1.JNS111282. ISSN  1933-0693. ПМИД  22381003.
  13. ^ "Исследовательские заметки University Times" . Университет Питтсбурга . 22 марта 2012 г. Проверено 10 ноября 2013 г.
  14. ^ «Отслеживание оптоволокна высокой четкости | UPMC | Питтсбург, Пенсильвания» . www.upmc.com . Проверено 31 января 2018 г.
  15. ^ Фараджи, Амир Х.; Абхинав, Кумар; Джарбо, Кевин; Да, Фан-Ченг; Шин, Сэмюэл С.; Патхак, Судхир; Хирш, Барри Э.; Шнайдер, Уолтер; Фернандес-Миранда, Хуан К. (ноябрь 2015 г.). «Продольная оценка кортикоспинального тракта у пациентов с резецированными кавернозными мальформациями ствола мозга с использованием волоконной трактографии высокого разрешения и анализа диффузной коннектометрии: предварительный опыт». Журнал нейрохирургии . 123 (5): 1133–1144. дои : 10.3171/2014.12.JNS142169 . ISSN  1933-0693. ПМИД  26047420.

Внешние ссылки