Matematické modely pomáhají korekci chyb při zobrazování průtoku krve mozku MRI

Tým vedený Eamonem Doylem, Ph.D., v Borzage Laboratory v dětské nemocnici Los Angeles vyvinul nové výpočetní modely pro zobrazování magnetické rezonance. Tyto modely umožňují přesnější zobrazování průtoku mozkové krve u dětí a dospělých a zároveň kompenzují chybějící zobrazovací údaje.

Jejich zjištění byla zveřejněna v časopise Hranice ve fyziologii.

Lidská chyba, pohyb pacienta nebo anatomické variace ve složitých strukturách cév mohou způsobit výzvy při získávání zobrazovacích informací k přesné kvantifikaci průtoku krve v mozku.

„Je docela nepravděpodobné, že dostanete všechny čtyři krevní cévy mozku dokonale,“ říká Dr. Doyle, hlavní autor studie. „Technik si nemusí všimnout, v závislosti na tom, jak závažná je chyba.“

Poškození průtoku krve mozkem může signalizovat skrytá poranění mozku nebo onemocnění. „Naším cílem bylo vyvinout matematické modely pro odhad mozkový průtok krve Pro široké věkové rozmezí pacientů, kdykoli se jedna nebo více cév nebude správně měřit, “říká Dr. Doyle.

Vědci použili sadu 258 MRI fázového kontrastu ze skupiny 108 dětí a 88 dospělých, porovnávali výsledky s a kontrolní skupina. Pediatrická kohorta zahrnovala pacienty se záchvaty a epilepsií a nádory. Vědci zkoumali průtok krve podle věku, krev plavidlo stav a kvalita průtoku krve.

„Tyto modely ukazují, že můžete efektivně opravit a používat data, i když máte pouze částečný soubor dat,“ říká Matthew Borzage, Ph.D., odpovídající autor.

„Můžete to také rozšířit na pacienty, kteří mohou mít patologický průtok krve.“ Dodává, že specializované vybavení se obecně používá pro zobrazování mozku, ale tyto výpočetní modely by mohly potenciálně umožnit klinickým lékařům používat standardní 3T fázový kontrast MRI – používaný k zobrazení srdce – posoudit malé nádoby mozek.

Dalším krokem by bylo automatizovat analýzu tak, aby umožnila korekce zobrazovacích chyb v reálném čase. „Jednou ze silných stránek této studie je to, že jsme použili heterogenní skupinu dětí a dospělých, abychom nám pomohli dozvědět se více o celkových vzorcích v populaci,“ říká Dr. Borzage.

„Můžeme udělat rozbitě dobrou práci, abychom získali tato čísla krevního toku, aby hledala anomálie a získala bohatší propojení mezi údaji pro zlepšení diagnózy.“