新的成像技术捕捉大脑如何惊人的细节,具有诊断的潜力

磁共振成像(MRI)的图像通常是静态的。但现在,研究人员从Mātai医学研究所(Mātai),史蒂文斯理bob88体育平台登录工学院,斯坦福大学,奥克兰大学和其他机构,报告一种成像技术,实时捕捉大脑运动,在3 d和惊人的细节,提供一个潜在的诊断工具检测难以发现阻塞性脑部疾病和aneurysms-before他们成为危及生命。

这项新技术叫做MRI三维放大,或3 d阿姆里,揭示了脉动大脑运动可以帮助研究人员方法可视化脑部疾病和通知更好的治疗策略微小变形或障碍,阻碍大脑或阻止大脑流体的流动。

Mātai研究主管,萨曼莎-霍尔兹沃思,奥克兰大学的高级讲师和原则研究员大脑研究中心和穆罕默德·库尔特机械工程助理教授史蒂文斯理工学院,已经发表了两篇论文在阿姆里与斯坦福大学合作,圣地亚哥加州大学的皇后大学,伊坎在西奈山医学院。

今天在网上发表的第一篇论文,医学磁共振,介绍了3 d阿姆里方法,比较它与二维阿姆里的前任。新方法的结果惊人的可视化的人类大脑的运动,可以看到四面八方。第二篇论文,今天在线发表大脑的物理模型、可视化、验证和量化两个大脑的振幅和方向移动时在三维空间。验证和量化确保软件处理反映了真实运动的放大版本。

两篇论文的方法报道可以持有一些脑部疾病的重要临床见解。例如,两个区域的异常运动大脑的底部,脑桥小脑,提出了希阿里我畸形的诊断标志,异常导致脑组织扩展到椎管。

马赫迪Salmani二维放大MRI是由-霍尔兹沃思,拉希米,伊塔玛Terem斯坦福大学和其他合作者,使核磁共振成像技术来捕捉大脑运动,以前从未见过的。3 d增强MRI建立在这以前的工作开发和出版于2016年。阿姆里算法使用一个视频运动处理方法由尼尔·瓦德瓦,迈克尔·鲁宾斯坦弗雷多杜兰,威廉·弗里曼和麻省理工学院的同事们。

“大脑的新方法放大微小的节奏颤动的心跳让可视化分钟活塞式运动,小于人类头发的宽度,“Terem解释说,一个研究生斯坦福大学和第一篇论文的第一作者。“新3 d版本提供了一个更大的放大倍数,使我们更好的可见性的大脑运动,和更好的准确性。”

人类大脑的3 d阿姆里显示分钟大脑的运动以前所未有的空间分辨率1.2 mm3,大约人类头发的宽度。实际的运动放大(大,25倍)允许临床医生和研究人员详细查看运动。这些动画的引人注目的细节放大动作可以帮助识别异常,如脊髓液堵塞造成的,其中包括血液和脑脊液。

“我们显示3 d阿姆里可以用于3 d内在大脑运动的量化,这意味着3 d阿姆里拥有巨大的潜力被用作临床工具由放射科医生和临床医生补充患者的治疗决策,”穆罕默德科特说,史蒂文斯理工学院和高级的第二篇论文的作者。“史蒂文斯在我的实验室里,我们已经看到的好处使用3 d阿姆里的变异技术在各种临床条件包括畸形,脑积水,动脉瘤,在西乃山与临床医生合作。”

许多研究项目正在使用新的成像软件。Holdsworth说,“我们使用3 d阿姆里,看看我们能找到的新见解轻度创伤性脑损伤对大脑的影响。她补充说,“一个研究已经展开,Mātai和奥克兰大学之间的合作,利用3 d阿姆里一起大脑建模方法,看看是否我们可以开发一种非侵入性的方式测量大脑的压力,这可能在某些情况下删除脑外科手术的必要性”。这可能是有价值的临床,例如,在儿童特发性颅内高血压往往需要侵入性大脑压力监测。

米里亚姆Sadeng副教授奥克兰大学的解剖学和医学影像学系的,他是一个医生,是这两篇论文的作者说,“这迷人的新的可视化方法可以帮助我们理解驱动流体流动在大脑。它将使我们能够开发新车型的大脑功能,这将引导我们如何保持大脑健康和恢复它在疾病或障碍。”

“验证法通过计算建模给我们进一步对这项工作的潜在影响,“Javid Abderezaei说,库尔特的实验室研究生史蒂文斯和第二个论文的第一作者。“什么是令人兴奋的看到的是占主导地位的位移模式的健康的大脑定性与潜在的生理,这意味着任何生理变化流由于大脑紊乱应该反映在我们测量的位移。”

功能视图大脑运动的差异可以帮助我们更好地理解各种脑部疾病。在不久的将来,这项技术可以扩大到其他健康疾病全身使用。

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