Duke University Medical Center Forscher haben zum ersten Mal bewegte Bilder von Blut Reisen durch Schiffe, nicht-invasiv und ohne den Einsatz von Kontrastmitteln oder Strahlung. Sie verwendet eine neuartige Anwendung der Magnetresonanz-Tomographie (MRT)-Technologie.
Genauso wichtig ist es, die Forscher, sagte, dieser Technologie lassen sich leicht auf bestehende MRI-Maschinen, da die Fortschritte, die das Herzog-Team sich nicht mit der neuen Hardware, sondern sind eher das Ergebnis der neuen Konzeption der Technologie.
MRT verwendet harmlosen Magnetfeldern und Radio-Frequenz-Signale zur Bilder-Gewebe im Körper. Grundsätzlich kann die Magnetfelder verursachen Wasserstoff-Atomkerne, oder Protonen, die Teil der Wassermoleküle im Gewebe um. Impulse von Radio-Frequenz-Wellen stören diese Ausrichtung, und die Moleküle geben Funktionskontrolle Signale verlieren sie Energie. Die Unterzeichnung dieser Wassermoleküle je nach dem Gewebe, die den Kontrast, dass ist ein Schlüssel zur MRT in der Lage ist, sensibel Bild Gewebe.
Der neue Ansatz, genannt globalen kohärenten freien Präzession (GCFP), ermöglicht es den Forschern zu selektiv "tag" Protonen im Wasser von Blut-Zellen mit Radio-Frequenz-Wellen, wie sie durch die Ebene der MRT-Untersuchung. Da alle anderen Gewebe rund um das Blut nicht durch den Scanner der Ebene, sie sind nicht markiert, so dass die Bilder ausschließlich aus dem Blut, wie sie sich durch die nachgelagerten Schiffes.
Die Ergebnisse der Herzog-Experimente, die in der Mai-Ausgabe der Zeitschrift Nature Medicine, wurden Anfang der on-line 4. April 2004.
Lead-Forscher Robert Judd, Ph.D., Co-Direktor des Herzogs Herz-Kreislauf-Magnet-Resonanz-Center, die vor kurzem erhielt einen Zuschuss von der National Institutes of Health zur weiteren Untersuchung der MRT-Physik der neuen Phänomen. Judd zusammen mit Wolfgang Rehwald, Ph.D., ein Physiker mit Siemens Medical Systems, Hersteller des MR-Geräte, sowie Herzog Forscher Raymond Kim, MD und Enn-Ling Chen, Ph.D.
"Zwar sind weitere Anstrengungen erforderlich, um dieses neue Konzept zu verfeinern, GCFP bereits die einzige diagnostische Verfahren, die Prüfung der Auswirkungen der funktionellen Herz-Kreislauf-Erkrankungen mit Echtzeit-Interaktion Arzt-Scanner, ohne eine invasive Verfahren, ohne Kontrastmittel und ohne Strahlung ", sagte Judd.
Die Probleme, die durch Kontrastmittel kann potenziell bedeutende, Judd erklärt, da diese Substanzen verursachen können Nierenschäden, und viele Patienten mit Herz-Kreislauf-Erkrankungen bereits geschwächt Nieren aufgrund ihrer Krankheit.
Derzeit Ärzte wollen, um zu sehen, die Bilder oder potenziell blockiert Schiffe der Regel mit X-ray-Angiographie. Bei diesem Ansatz, ein Kontrastmittel injiziert wird in den Blutkreislauf gelangen, und eine Reihe von X-Strahlen werden auf der Website von Interesse. Diese Bilder werden dann von einem Computer, und das Ergebnis ist ein kurzer Film als Kino (ausgesprochen sin-ee).
"In unserem neuen Ansatz, der Akt des MRT-selbst begeistert Protonen-Zellen im Blut, wie sie durch die Ebene des Scan", erklärt Judd. "Sie sind immer noch begeistert, da sie Flow nachgeschalteten und der Scanner erkennt dieses Signal. Der Scanner ist gleichzeitig Tagging Protonen und die Erhebung von Daten."
Während einer MRT Untersuchung eines Patienten wird durch den Hohlraum eines großen Donut-förmigen Magneten. Der Magnet Ursachen Wasserstoff-Kerne in den Zellen zu richten, und bei der Störung von Funkwellen, geben sie charakteristische Signale aus, die Tausende von "Querschnittdaten" Scheiben ". Diese Scheiben werden dann durch die Computer in drei-dimensionale Bilder.
Während die MRT-Technologie selbst ist 20 Jahre alt, nur in den letzten Jahren verbessert hat Technologie zu dem Punkt, wo genau die Bilder von bewegten Gewebe getroffen werden können. Es war während des Studiums diese Bilder des Herzens und der umgebenden Gewebe, die Judd weiterhin Hinweis seltsame Anomalien, oder Artefakte, die in der Peripherie des Scans. Diese Artefakte oft wie pulsierende Licht-Spots.
"Als wir uns in sie weiter, haben wir festgestellt, dass diese Artefakte in 5 bis 10 Prozent der Scans", erklärt Judd. "Nach mehr Forschung zu dem Phänomen, haben wir uns entschlossen, zu versuchen, um die Wirkung nicht los von ihm."
Wie sich herausstellte, das seltsame Bild erschien, wenn ein Blutgefäß lief senkrecht zur Ebene des Scans. Gedreht, so dass die Forscher den Scanner, bereinigt die Radiofrequenz des Scanners und eine komplexe neue Art der Erfassung der Bilder.
"Da die Blutkörperchen fließt durch das Flugzeug, es wird durch die MRT", erläutert Judd. "Während der nächsten Zelle ist auch begeistert, wenn es fließt durch, die erste Zelle gibt noch ein Radio-Frequenz-Signal, dass wir erkennen können, auf so weiter. Wir erhalten eine kontinuierliche Bild des Blutflusses."
Das Blut ist "begeistert" für etwa 13 Zentimeter aus der Erregung, Judd sagte.
Für Judd, den neuen Ansatz gibt klare dreidimensionale Informationen auf zwei wichtige Aspekte der Herz-Kreislauf-Erkrankungen - die tatsächliche Anatomie des Schiffes, sowie die Geschwindigkeit und Richtung des Blutflusses.
"Informationen über die Strömung ist wichtig, weil der Anatomie und Funktion sind nicht immer mit", erklärte er. "Bei einem Patienten, ein 70 Prozent Verstopfung einer Arterie Mai behindern den Blutfluss genug, um den Zelltod, während sie in den nächsten Patienten, aufgrund der feinen Unterschiede in der dreidimensionalen Form und die Länge der Sperre kann es nicht die gleiche Problem. "
Die aktuellen Studien wurden auf der aortas der menschlichen Freiwilligen. Die Aorta wurde für die ersten Studien, weil es eines der größten Schiffe in den Körper, und es ist leicht zugänglich.
Judd sieht eine der unmittelbaren Nutzung der neuen Technik auf der Nierenarterien. Einschnürungen in der Nierenarterien sind häufige Ursachen von Bluthochdruck, und da die neue Technik nicht mit Kontrastmitteln, die Patienten sollten in der Lage sein, um das Verfahren besser zu tolerieren, sagte Judd.
"Seit GCFP Bild kann sowohl die Größe und Richtung des Blutflusses, können wir auch mit diesem neuen Ansatz, um die Durchgängigkeit der Transplantate nach Bypass-Operationen, Shunt-Verfahren und Anbringungsstellen des Blutgefäße," sagte Judd.
"Es gibt auch Grund zur Annahme, dass GCFP könnte letztlich eine wichtige Rolle bei der Bildgebung der Koronararterien, die die Herzen mit Blut", Judd fortgesetzt. "Wegen der geringen Größe der Arterien und die komplexe Topographie des Herzens mit dem linken Ventrikel, mehr Forschung ist notwendig, um genaue und nützliche Bilder."
Richard Merritt, (919) 684-4148
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