SciTechDaily

ניקולס

מערכת חדשה פורצת דרך מספקת תמונות שלא נראו קודם לכן של המוח

ה-NeuroEXPLORER, מערכת PET מתקדמת במוח, שהוצגה בכנס השנתי של האגודה לרפואה גרעינית והדמיה מולקולרית (SNMMI) 2024, מספקת איכות תמונה ורזולוציה חסרי תקדים, תוך הדגשת יכולתה לשפר את האבחון והטיפול במחלות מוח. מערכת זו, שהוכרה עם פרס SNMMI 2024 הנרי נ. וגנר הבן, תמונת השנה, מבטיחה התקדמות משמעותית במחקר מדעי המוח ויישומים קליניים.

מערכת PET מוח חדשה בעלת ביצועים גבוהים במיוחד מאפשרת מדידה ישירה של גרעיני מוח כפי שלא נראתה או מכמתה מעולם. עם הרגישות והרזולוציה הגבוהים במיוחד, ה- NeuroEXPLORER מספק תמונות PET מוחי יוצאות דופן ויש לו פוטנציאל לדרבן התקדמות בטיפול במחלות מוח רבות. מחקר זה הוצג במפגש השנתי של האגודה לרפואה גרעינית והדמיה מולקולרית (SNMMI) לשנת 2024, וקיבוץ התמונות המדגיש ספיגת מעקב ממוקדת בגרעיני מוח ספציפיים נבחר כ-SNMMI 2024 Henry N. Wagner, Jr., Image of השנה.

בכל שנה, SNMMI בוחרת תמונה המדגימה בצורה הטובה ביותר את ההתקדמות המבטיחה ביותר בתחום הרפואה הגרעינית והדמיה מולקולרית. הטכנולוגיות החדישות שנתפסו בתמונות אלו מדגימות את היכולת לשפר את הטיפול בחולים על ידי זיהוי מחלות, סיוע באבחון, שיפור הביטחון הקליני ומתן אמצעי לבחירת טיפולים מתאימים. השנה נבחרה תמונת השנה של SNMMI מתוך יותר מ-1,500 תקצירים שהוגשו למפגש.

עיצוב ויכולות של NeuroEXPLORER

איכות התמונה של מערכות PET השתפרה בשנים האחרונות, בעיקר על ידי עלייה ברגישות, כולל יכולות משופרות של זמן טיסה. עם זאת, מערכות אלו הראו רק שיפור מינימלי ברזולוציה הפנימית. כדי לטפל בבעיות אלו, חוקרים תכננו את סורק ה-NeuroEXPLORER PET עם התמקדות ברגישות וברזולוציה גבוהים במיוחד, כמו גם בתיקון תנועת ראש מתמשך.

PET ברזולוציה גבוהה במיוחד מספק תמונות שטרם נראו של המוח

איור 1. א. 18תמונות F-SynVesT-1 בזמנים מוקדמים (0-10) ומאוחרים (90-120 דקות) לאחר ההזרקה. יש זיהוי ברור של אזורי זרימה גבוהה בתמונות המוקדמות. התמונות המאוחרות מציגות את הדפוס הסינפטי (SV2A) השונה מדפוס הזרימה, למשל, בתלמוס. ב. 11פוטנציאל קישור C-PHNO (BPND) תמונות המוצגות באוריינטציות רוחביות, קורונליות וסגיטליות של PET בלבד ו-PET בציפוי MRI. משמאל: אזור substantia nigra (חץ ירוק, תצוגה מקסימלית: 4.0). מימין: אזור תלמי (מקסימום: 2.5) המראה קישור דו-צדדי מוקדי בגרעין תלמי ספציפי (חץ כחול, כנראה גרעין אנטטרוונטרלי). ג. תמונות סגיטליות של 11C-LSN3172176 M1 מוסקריני כולינרגי BPND (תצוגה מקסימלית: 10). ד. ר1 תמונות של אותו נותב (מקסימום: 2). המוח הקטן (חץ כחול) אינו מראה שום קשירה ספציפית (C) ואספקת נותבים גבוהה (D). ה. 18טרנספורטר דופמין F-FE-PE2I BPND תמונות (הגדלה, תצוגה מקסימלית: 6) המציגות סטריאטום ו-substantia nigra (חץ ירוק). ו. ר1 תמונות של אותו נותב (מקסימום: 2) עם שיבוץ המציג אזור מוגדל ב-E. קרדיט: תמונות שנוצרו על ידי Richard E. Carson, et al., Yale University, New Haven, CT

במחקר, החוקרים ערכו הדמיית מוח אנושית הן עם NeuroEXPLORER והן עם ה-High Resolution Research Tomograph, או HRRT (כלי ההדמיה החדיש הקודם). תרופות רדיו-פרמצבטיות ממוקדות מרובות ניתנו כדי לצפות בצפיפות סינפטית, קולטני דופמין וטרנספורטרים, קולטנים כולינרגיים מוסקריניים וקולטנים לגלוטמט. לאחר מכן הושוו תמונות משני הסורקים.

ניכר שיפור בולט בניגודיות התמונה ובאיכות ה- NeuroEXPLORER בהשוואה ל-HRRT. תמונות NeuroEXPLORER הדגימו רעש נמוך ורזולוציה מעולה, והראו קליטה מוקדית בגרעיני מוח ספציפיים.

המלצות ופוטנציאל עתידי

"הרזולוציה הגבוהה של תמונות NeuroEXPLORER נובעת מעיצוב הגלאי הייחודי של המערכת ורגישות יוצאת דופן המופקת על ידי שדה הראייה הצירי הארוך שלה", אמר ריצ'רד א. קרסון, דוקטורט, פרופסור להנדסה ביו-רפואית ולרדיולוגיה והדמיה ביו-רפואית ושמירת אמריטוס מנהל מרכז PET ב אוניברסיטת ייל בניו הייבן, קונטיקט. "טכנולוגיה זו תספק את ההזדמנות למחקר מתקדם על כל סוגי הפעילות המולקולרית והתפקודית הנוירונית."

"השיפור הדרמטי ברזולוציה ובאיכות הכוללת של תמונות NeuroEXPLORER בהשוואה לתמונות HRRT ברור", ציינה יו"ר ועדת התוכנית המדעית של SNMMI, הת'ר ג'ייסן, MD. "ל-NeuroEXPLORER יש פוטנציאל להיות מחליף משחקים במחקר עבור תנאים כגון אלצהיימר מחלה, מחלת פרקינסון, אפילפסיה ומחלות נפש".

סורק NeuroEXPLORER נבנה כשיתוף פעולה עם אוניברסיטת ייל, אוניברסיטת קליפורניה, דייויס ו-United Imaging Healthcare of America, ומומן על ידי המכונים הלאומיים לבריאות מענק יוזמת המוח. בעוד שה- NeuroEXPLORER משמש כיום למטרות מחקר, קרסון ועמיתיו מקווים שברגע שאיכות התמונה המצוינת תוכר על ידי רופאים, היא תהפוך לזמינה לשימוש קליני.

ניקולס