Hình ảnh cộng hưởng từ là gì? Các công bố khoa học về Hình ảnh cộng hưởng từ

Một kỹ thuật đã được phát triển để chụp ảnh cộng hưởng từ (MRI) proton tưới máu, sử dụng nước như một dấu vết khuếch tán tự do, và ứng dụng của nó trong việc đo lưu lượng máu não (CBF) ở chuột được chứng minh. Phương pháp này liên quan đến việc gán nhãn các spin proton của nước chảy vào trong máu động mạch bằng cách đảo chiều chúng liên tục tại vùng cổ và quan sát hiệu ứng của sự đảo chiều lên cường độ hình ảnh MRI của não. Giải pháp cho các phương trình Bloch, được điều chỉnh để bao gồm các hiệu ứng của dòng chảy, cho phép đo tốc độ tưới máu khu vực từ một hình ảnh có đảo chiều spin, một hình ảnh đối chứng, và một hình ảnh T1. Việc đảo chiều spin liên tục để gán nhãn nước trong máu động mạch được thực hiện bằng cách sử dụng nguyên lý truyền thống nhanh không điều hòa thông qua việc áp dụng năng lượng tần số vô tuyến sóng liên tục trong điều kiện có gradient trường từ theo hướng dòng chảy của động mạch. Trong lát cắt phát hiện được sử dụng để đo tưới máu, lưu lượng máu não trung bình của toàn bộ não đạt 1.39 +/- 0.19 ml.g-1.min-1 (trung bình +/- SEM, n = 5). Độ nhạy của kỹ thuật đối với sự thay đổi trong CBF được đo bằng cách sử dụng hypercarbia kiểm soát, một điều kiện được biết đến làm tăng tưới máu não. Dữ liệu CBF so với pCO2 tạo ra một đường thẳng phù hợp tốt nhất được mô tả bởi CBF (ml.g-1.min-1) = 0.052pCO2 (mm Hg) - 0.173, phù hợp xuất sắc với các giá trị trong tài liệu. Cuối cùng, hình ảnh tưới máu của não chuột bị tổn thương do đông lạnh đã được thu được, chứng minh khả năng của kỹ thuật này trong việc phát hiện các bất thường khu vực trong tưới máu.

Mục tiêu  Đánh giá những thay đổi về cấu trúc, hóa học và chuyển hóa trong não, đặc biệt là những thay đổi trong hạch nền (basal ganglia), ở những người sử dụng methamphetamine, cũng như ở trẻ em phơi nhiễm methamphetamine từ thời kỳ trước khi sinh.

Phương pháp  Các nghiên cứu sử dụng chụp cộng hưởng từ (MRI) và chụp cắt lớp phát xạ positron (PET) đánh giá các thay đổi cấu trúc, hóa học và chuyển hóa trong não bộ của đối tượng methamphetamine, hoặc trẻ em phơi nhiễm methamphetamine từ trước khi sinh, đã được xem xét và tóm tắt. Các nghiên cứu tiền lâm sàng liên quan cung cấp những hiểu biết sâu sắc cho việc diễn giải các nghiên cứu hình ảnh này cũng đã được xem xét.

Kết quả  Ở người lớn sử dụng methamphetamine, MRI cho thấy khối lượng thể vân (striatal volumes) tăng, trong khi phổ cộng hưởng từ cho thấy nồng độ của dấu hiệu thần kinh N‐acetylasparate và creatine toàn phần giảm trong hạch nền. Ngược lại, trẻ em phơi nhiễm methamphetamine trước sinh cho thấy cấu trúc thể vân nhỏ hơn và creatine toàn phần cao hơn. Hơn nữa, các nghiên cứu PET liên tục cho thấy mật độ chất vận chuyển dopamine (DAT) giảm và số lượng thụ thể dopamine D₂ giảm trong thể vân ở đối tượng methamphetamine. Các nghiên cứu PET cũng phát hiện mức độ thấp hơn của mật độ chất vận chuyển serotonergic và chất vận chuyển monoamine trong túi (VMAT2) trên toàn các vùng phụ thể vân, cũng như sự thay đổi chuyển hóa glucose não tương quan với mức độ nghiêm trọng của các triệu chứng tâm thần ở vùng limbic và orbitofrontal.

Kết luận  Các nghiên cứu hình ảnh não bộ chứng minh rõ ràng những bất thường trong cấu trúc và hóa học não ở những cá nhân sử dụng methamphetamine và trẻ em phơi nhiễm methamphetamine từ trước khi sinh, đặc biệt là trong thể vân. Tuy nhiên, vẫn còn nhiều câu hỏi quan trọng cần giải đáp và cần có kích thước mẫu lớn hơn để xác nhận những quan sát sơ bộ này. Thêm vào đó, cần có các nghiên cứu dọc để đánh giá hiệu quả của điều trị và tình trạng kiêng cữ đối với những thay đổi này trong não, cũng như xác định liệu các chỉ số hình ảnh, và có thể là di truyền, có thể được sử dụng để dự đoán kết quả điều trị hoặc tái phát hay không.

Các không gian xung quanh mạch máu được mở rộng (EPVS), có thể quan sát được trong hình ảnh MRI não, là một chỉ số quan trọng của bệnh mạch nhỏ và viêm não. Chúng tôi đã đánh giá một cách hệ thống tài liệu cho đến tháng 6 năm 2012 về những phương pháp khả thi để đánh giá tính toán của chúng và phân tích các yếu tố gây nhiễu với các lacune và các tổn thương trắng nhỏ. Chúng tôi đã tìm thấy sáu nghiên cứu đã đánh giá/nhận diện EPVS bằng cách tính toán thông qua bảy phương pháp khác nhau, và bốn nghiên cứu đã mô tả các kỹ thuật để tự động phân đoạn các cấu trúc tương tự và có khả năng phù hợp với phân đoạn EPVS. MRI T2‐weighted là chuỗi duy nhất nhận diện tất cả EPVS, nhưng hình ảnh FLAIR và T1-được trọng số cũng hữu ích trong việc phân biệt chúng. Sự không nhất quán trong tài liệu liên quan đến đường kính và thuật ngữ của chúng, cũng như sự chồng chéo trong hình dạng, cường độ, vị trí, và kích thước với các lacune, đã cản trở việc phân biệt chúng và độ chính xác cũng như khả năng tái lập của bất kỳ kỹ thuật phân đoạn tính toán nào. Phương pháp hứa hẹn nhất sẽ cần kết hợp nhiều chuỗi MR và xem xét tất cả các đặc điểm này để xác định EPVS một cách chính xác. J. Magn. Reson. Imaging 2013;38:774–785. © 2013 Wiley Periodicals, Inc.

Các tác giả đã thu thập dữ liệu về dân số, lâm sàng và hình ảnh học thần kinh theo chiều dọc trên 38 trẻ em mắc bệnh nhu mô ngang. Một trẻ đã tử vong trong quá trình bệnh. Tỷ lệ giới tính nữ:nam là 1.2:1 đối với trẻ dưới 10 tuổi và 2.6:1 đối với trẻ trên 10 tuổi. Hai mươi tám (74%) có báo cáo về một sự kiện tiền triệu. Hai mươi hai bệnh nhân (58%) có bệnh nhu mô ngang mở rộng theo chiều dọc, 9 (24%) có tổn thương khu trú, và 5 (13%) có cả hai. Hai mươi trong số 33 trẻ có hình ảnh não (61%) có tổn thương não; 7 trẻ đáp ứng tiêu chí McDonald về sự phân tán trong không gian. Bảy trong số 22 (36%) trẻ được kiểm tra có băng oligoclonal dịch não tủy, 6 trong số đó có tổn thương não. Kháng thể IgG bệnh lý thần kinh thị giác trong huyết thanh không có ở cả 20 trẻ em mà xét nghiệm này có sẵn. Tại cuộc theo dõi (trung bình 3.2 ± 2.0 năm), 16% phụ thuộc vào xe lăn, 22% có chứng rối loạn bàng quang kéo dài, và 13% đã được chẩn đoán mắc bệnh đa xơ cứng.

Nghiên cứu này nhằm đồng bộ hóa sự phân biệt vùng của sụn khớp toàn phần bằng ba kỹ thuật vi hình ảnh, cụ thể là hình ảnh cộng hưởng từ vi mô (µMRI), kính hiển vi ánh sáng phân cực (PLM) và hình ảnh hồng ngoại biến đổi Fourier (FTIRI). Mười tám khối sụn-xương từ ba khớp vai chó đã được chụp hình bằng: (a) µMRI T₂ thư giãn ở góc 0° và 55° trong một trường từ 7 T, (b) độ trễ quang học PLM và góc phương vị, và (c) FTIRI độ không đồng nhất amide I và amide II ở các phân cực 0° và 90° tương ứng với bề mặt khớp. Ngoài ra, µMRI T₁ thư giãn được chụp trước và sau khi mô được ngâm trong dung dịch gadolinium (tác nhân tương phản) để tính toán nồng độ proteoglycan. Một bộ tiêu chí được thiết lập trước trong hình ảnh sụn đã được xem xét lại. Các tiêu chí mới có thể đồng thời liên kết độ dày của ba khu vực mô liên tiếp trong sụn khớp giữa những kỹ thuật hình ảnh này. Microsc. Res. Tech. 76:625–632, 2013. © 2013 Wiley Periodicals, Inc.

Enzyme transaminase chuỗi nhánh (BCAT) có vai trò quan trọng trong quá trình chuyển hóa nitơ và glutamate trong não. Mục tiêu của nghiên cứu này là mô tả sự phân bố và chuyển hóa của 2-keto[1-¹³C]isocaproate (KIC) được hyperpolar hóa ở chuột bình thường bằng các phương pháp cộng hưởng từ. KIC được hyperpolar hóa chuyển hóa thành [1-¹³C]leucine (leucine) thông qua BCAT. Kết quả cho thấy KIC và sản phẩm chuyển hóa của nó, leucine, hiện diện với số lượng có thể hình ảnh hóa 20 giây sau khi kết thúc việc cung cấp KIC trên toàn bộ não. Hơn nữa, quá trình chuyển hóa cao hơn đáng kể đã được quan sát thấy ở các vùng hồi hải mã so với mô cơ. Kết luận, quá trình chuyển hóa của KIC hyperpolarized trong não đã được hình ảnh hóa, và KIC hyperpolarized có thể là một nền tảng đầy triển vọng để đánh giá hoạt động của BCAT não trong mối liên hệ với các bệnh thoái hóa thần kinh.

Bệnh viêm não tủy bán cấp xơ cứng (SSPE) là một bệnh lý thần kinh thoái hóa viêm hiếm gặp, tiến triển. Nghiên cứu này đã điều tra mối quan hệ giữa giai đoạn lâm sàng và các phát hiện dịch tễ cũng như hình ảnh cộng hưởng từ (MRI) trong SSPE thông qua việc đánh giá hồi cứu 76 ca bệnh (57 nam) được chẩn đoán dựa trên các đặc điểm điện não đồ định kỳ điển hình, triệu chứng lâm sàng và mức độ kháng thể rubella trong dịch não tủy. Giai đoạn lâm sàng tại thời điểm chẩn đoán là I hoặc II ở 48 bệnh nhân, III ở 25 bệnh nhân và IV ở ba bệnh nhân. Những phát hiện nổi bật khi nhập viện là cơn co giật atonic/myoclonic (57.9%) và sự suy giảm tâm thần kèm theo sự thay đổi hành vi (30.3%). Các phát hiện MRI thường gặp (13 – 32 bệnh nhân) là sự tham gia của vùng dưới vỏ não, quanh tâm thất và vỏ não cũng như teo não; thể chai, hạch nền, tiểu não và thân não ít khi bị ảnh hưởng hơn. Năm bệnh nhân có tình trạng u giả não. MRI sọ não tại thời điểm chẩn đoán ban đầu là bình thường ở 21 bệnh nhân (19 giai đoạn I/II, hai giai đoạn III/IV). Các phát hiện MRI bất thường thường xuất hiện nhiều hơn ở các giai đoạn muộn, do đó, MRI sọ não bình thường ban đầu không loại trừ SSPE, vì vậy hãy xem xét đến tình trạng này trong các bệnh lý mất myelin ở trẻ em ngay cả khi triệu chứng lâm sàng không điển hình.

Cơ sở tế bào và phân tử của quá trình hấp thụ choline trên hình ảnh PET và các hợp chất chứa choline có thể nhìn thấy bằng MRS chưa được hiểu rõ. Choline kinase alpha (ChoKα) là một enzyme phosphoryl hóa choline, một bước thiết yếu trong tổng hợp màng tế bào. Chúng tôi nghiên cứu chuyển hóa choline thông qua PET 18F-fluoromethylcholine (18F-FMC), MRS và mô học cho ChoKα ở bệnh nhân glioma người. Bốn công việc mười bốn bệnh nhân nghi ngờ mắc glioma lan tỏa đã trải qua MRI 3T đa mô hình và PET/CT 18F-FMC động trước khi phẫu thuật. Dữ liệu PET và MRI được đồng đăng ký đã được sử dụng để nhắm mục tiêu sinh thiết vào các vùng có tín hiệu choline cao và thấp, và miễn dịch hóa mô học cho sự bộc lộ của ChoKα đã được thực hiện. Sự hấp thụ 18F-FMC/PET phân biệt được các khối u grade IV theo phân loại WHO (Tổ chức Y tế Thế giới) từ grade II và III, trong khi MRS phân biệt grade III/IV với grade II. Sự hấp thụ tumoral 18F-FMC/PET cao hơn so với trong chất trắng bình thường trên tất cả các phân loại và tăng rõ rệt trong các vùng có tăng cường độ tương phản. 18F-FMC/PET tương quan yếu với tỷ lệ Cho trên MRS. Sự bộc lộ của ChoKα trong IHC là tiêu cực hoặc yếu ở tất cả ngoại trừ một mẫu glioblastoma, và không tương quan với grade khối u hoặc các dấu hiệu choline qua hình ảnh. MRS và 18F-FMC/PET cung cấp thông tin bổ sung về chuyển hóa choline trong glioma. Tuy nhiên, sự hấp thụ chất đánh dấu có thể bị ảnh hưởng bởi tính thẩm thấu của hàng rào máu-não. Sự quá sản của ChoKα dường như không phải là một đặc điểm phổ biến ở glioma lan tỏa.