חוקר UNM רושם פטנטים על שיטה טובה יותר לעריכת סריקות MRI בחולים שעוברים ניתוח גידולי מוח

"הדבר המעניין בזה הוא שהוא מספק שפע של מידע תפקודי ומטבולי בסריקה אחת, וזה מאוד תואם לסורקי MRI קליניים קיימים," אמר פוסה. "אנו יכולים לקבל סריקה בעלת משמעות קלינית למטופל עם גידול מוחי תוך שלוש דקות בלבד."

סריקת MRI מסתמכת על נוכחותו בכל מקום של מימן ברקמה חיה (מים - H2O - היא המולקולה הנפוצה ביותר בגוף) והעובדה שגרעין אטום מימן מכיל פרוטון בודד. מכונות MRI יוצרות שדה מגנטי רב עוצמה, אשר יחד עם גלי רדיו, מקטבים לזמן קצר את הפרוטונים, מה שגורם להם לפלוט אותות רדיו שניתן לעבד לתמונה, אמר Posse.

סריקות MRI מבניות יוצרות תמונה המשקפת צפיפויות שונות של רקמות ותכונות הרפיה של אותות בגוף, כגון המוח.

שיטת MRI נוספת - MRI פונקציונלי (fMRI) - מדגישה רקמות פעילות מטבולית. בהדמיית מוח fMRI, הסורק מזהה את זרימת הדם המוגברת המתרחשת כאשר רשת מוחית הופכת לפעילה, אמר Posse. בנוסף, fMRI יכול גם לזהות את הפעילות העדינה יותר של רשתות תפקודיות גם כאשר המוח נח.

MRI יכול לשמש גם להדמיה ספקטרוסקופית, המזהה מולקולות אורגניות הייחודיות לסוג מסוים של גידול מוחי, ומסייעת לאונקולוגים הקרינה לכוון את מאמצי הטיפול שלהם. "מחקר עדכני שמשתמש במידע הביוכימי הזה כדי להנחות אונקולוגים קרינה להפנות את מאמצי הטיפול שלהם לגידולים פעילים הראה שיפור בהישרדות של חולים", אמר.

נוירוכירורגים יכולים להשתמש בסריקות MRI פונקציונליות וספקטרוסקופיות כדי להנחות אותם כשהם מסירים רקמה סרטנית תוך ניסיון להימנע מפגיעה ברקמה הקרובה הדרושה לתפקוד נוירולוגי תקין, אמר פוסה. אבל שתי השיטות הללו גוזלות זמן, כאשר כל סריקה מתבצעת בדרך כלל בפגישות נפרדות.

הפטנט של Posse מייצג דרך חדשה לתכנות סורקי MRI כך שיוכלו לבצע את שתי המשימות בבת אחת בעזרת כלי ניתוח נתונים מתוחכם.

"המטרה של הפטנט המסוים הזה היא מעבר לפרדיגמה הנוכחית של איסוף סוג אחד של נתונים בכל פעם על ידי איסוף אופני תמונה מרובים בו זמנית", אמר. "אנחנו משלבים MRI פונקציונלי עם הדמיה מטבולית - הדמיה ספקטרוסקופית. זה מקצר משמעותית את זמן הסריקה הכולל. יש לנו דרך חזקה מאוד לאסוף נתונים במהירות רבה עם טכניקת ההדמיה הפונקציונלית והספקטרוסקופית המהירה שלנו".

נכון לעכשיו, נוירוכירורגיה מבוצעת לעתים קרובות בחולים ערים ועונים על שאלות או מבצעים משימה כדי לקבוע אם החתך הבא יפגע במבנה קריטי, אמר פוסה. שילוב של סריקת MRI פונקציונלית וספקטרוסקופית יספק לנוירוכירורגים מידע טוב יותר וידאג להרדמה של המטופל.

"נוירוכירורגים תמיד התמקדו בעיקר במערכת המוטורית, במערכת השפה ואולי במערכת החישה החזותית והשמיעתית", אמר. "אבל הקורטקס הקדמי תמיד היה אזור שבו אין להם הרבה מינוף.

"כאן נכנס לתמונה MRI במצב מנוחה. הוא מאפשר לנו למפות את המוח באופן מקיף בכל האזורים - קליפת המוח הקדמית בפרט, דבר שאינו בר ביצוע עם סריקת מוח תפקודית מבוססת משימות רגילה. אם תאסוף מספיק נתונים, תוכל לנתק עד 100 רשתות מצב מנוחה שונות המייצגות פונקציות שונות של המוח. 

תוצאות ראשוניות ממחקר בראשות Posse ומשתפי פעולה באוניברסיטת מינסוטה ואוניברסיטת פיטסבורג מראות ש-MRI במצב מנוחה פועל גם בחולים מורדמים. "אתה יכול להעביר את החולה בהרדמה, ואתה עדיין יכול לראות רשתות מדינה במנוחה", אמר. "זה פותח הרבה הזדמנויות באופן הטיפול בחולים."

Posse קיבל לאחרונה מענק נכבד להעברת טכנולוגיה לעסקים קטנים מהמכונים הלאומיים לבריאות כדי להמשיך ולפתח את מתודולוגיית הדמיית המוח החדשנית בזמן אמת במצב מנוחה fMRI. המחקר שלו נמצא בצומת של פיזיקה ורפואה מודרנית, אבל הדאגה העיקרית שלו היא כיצד עבודתו תשפר את תוצאות המטופלים בסביבה קלינית בעולם האמיתי.