Аннотация 4
Введение 5
1. Обзор литературы 7
1.1. MPF-картирование 7
1.1.1. Применение метода MPF-картирования в исследованиях
ишемического поражения мозга 8
1.2. МРТ визуализация отека при ишемическом инсульте 8
1.2.1. Влияние отека головного мозга на время поперечной релаксации
(T2) 9
1.2.2. Отек головного мозга и протонная плотность (PD) 9
1.3. Физиологические основы возникновения отека при ишемическом
инсульте 10
2. Материалы и методы 17
2.1. Объект исследования 17
2.2. Модель эксперимента 17
2.3. Модель ишемического инсульта 17
2.4. МРТ сканирование 18
2.5. Протоколы МРТ-сканирования 18
2.6. Вывод животных из эксперимента 19
2.7. Обработка изображений 19
2.8. Разработка коррекции ошибки на отек 21
2.9. Статистический анализ 22
3. Результаты исследования 24
3.1. Визуализация последствий ишемического инсульта на Т2-взвешенных
изображениях и MPF-картах 24
3.2. Изменение концентрации макромолекулярной протонной фракции
после ишемического инсульта 26
3.3. Изменение объемов полушарий после ишемического инсульта 28
3.4. Коррекция данных 32
4. Обсуждение результатов исследования 35
Выводы 38
Список использованной литературы 39
На данный момент ишемический инсульт, приводящий к смертности и инвалидизации людей зачастую трудоспособного возраста, является серьезной проблемой для здравоохранения. Для решения данной проблемы создаются новые методы неинвазивной диагностики, позволяющие своевременно и качественно выявить изменения вследствие инсульта. Целью создания новых методов является увеличение специфичности метода к конкретному повреждению. Одним из широко распространенных, безопасных и точных методов неинвазивной диагностики инсульта является магнитно - резонансная томография (МРТ). Рутинные протоколы МРТ позволяют локализовать и определить стадию и зону ишемического повреждения. Однако, современная диагностика не позволяет оценить изменение миелинизации мозга вследствие ишемии. Недавно разработанный метод быстрого картирования макромолекулярной протонной фракции (MPF) показал высокую специфичность к содержанию миелина в ткани мозга, в том числе при демиелинизации на модели инсульта [1]. Это является важным при диагностике ишемического инсульта, так как одним из основных его последствий является демиелинизация пораженных тканей головного мозга.
Однако оценка миелинизации мозга при помощи метода MPF зависит от содержания воды в нервной ткани. При диагностике ишемического инсульта на количественную оценку MPF влияет возникающий сразу и длящийся несколько суток отек, приводящий к разбавлению фракции протонов. Это искажает данные, получаемые с MPF карт, не позволяя на ранних сроках после инсульта точно оценить степень поражения. Решение данной проблемы заключается в коррекции получаемых значений MPF. Дипломная работа была направлена на разработку метода математической коррекции ошибки, вызванной отеком, при исследовании повреждения миелина после ишемии мозга крыс. Предложенная коррекция основана на выявлении изменения объемов полушарий мозга. Так как увеличение объема всего мозга ограничено черепной коробкой и его можно считать константным, то отек в одном полушарии, увеличивающий его объем, приводит к уменьшению объема другого полушария и увеличению внутричерепного давления. Изменение соотношения объемов полушарий по сравнению с нормой будет отражать наличие отека.
Цель данной работы заключается в оценке влияния отека на параметры MPF-картирования с использованием коррекции данных на основе изменения соотношения объемов полушарий мозга.
Для достижения поставленной цели в работе были решены следующие задачи:
1. Изучить изменения нескорректированных на отек значений MPF в очаге ишемического инсульта и периинфарктной зоне относительно контралатерального полушария и значений MPF до инсульта;
2. На основе T 2 -взвешенных изображений вычислить общий объем мозга, объемы контра- и ипсилатерального полушарий, объем ишемического повреждения и проследить их динамику после инсульта;
3. Разработать коррекцию ошибки на отек на основе изменения соотношения объемов полушарий мозга;
4. Применить коррекцию ошибки на отек к полученным значениям MPF и оценить эффект данной коррекции.
В процессе выполнения данной работы было сделаны следующие выводы:
1. На всех временных точках выявлено значимое снижение значений MPF в зоне ишемического повреждения относительно той же зоны до операции (р&И;0,05);
2. Наиболее выраженный отек в пораженном полушарии наблюдался через 1 сутки после операции, и сохраняется до 7 суток;
3. Применение коррекций уменьшает различия значений MPF между ипси- и контралатеральным полушариями на временных точках 1-7 суток после операции в среднем на 3%;
4. Разработанная математическая коррекция позволяет учесть влияние отека при количественной оценке демиелинизации мозга вследствие локальной ишемии мозга крыс.
