伊利诺伊大学厄巴纳-香槟分校(University of Illinois Urbana-Champaign)的研究人员开发了一种最新技术,能够使用临床MRI设备测量脑部的代谢活动。这项技术为脑功能和疾病提供了独特的见解,使临床医生和研究人员能够详细研究各种脑功能并识别潜在异常。
在短短几分钟的扫描后,最新的高分辨率代谢成像系统揭示了脑区之间的多种代谢活动和神经递质水平。该系统检测到脑肿瘤中的代谢变化,并绘制了多发性硬化症病灶图。
传统MRI系统提供脑结构的高分辨率成像,但最新技术则详细展示了血流和血氧水平的变化,这些变化与神经活动密切相关,对理解疾病和脑功能至关重要。
在脑部出现结构性和功能性异常之前,代谢和生理变化已经发生,而传统MRI和功能性磁共振成像(fMRI)无法检测到这些变化。最新的代谢成像技术将有助于诊断脑部代谢活动及其功能改变,从而促进脑部疾病的早期诊断和及时干预。
重点亮点
- 非侵入性高分辨率成像:该技术提供高质量的脑代谢成像,能够以高精度和速度检测代谢活动。
- 代谢成像助力早期疾病检测:该系统能够检测脑代谢活动和神经递质的变化,因为代谢变化发生在结构性和功能性异常显现之前,而后者只能通过传统MRI和fMRI在后期检测到。
- 高度详细的成像:该技术测量脑代谢物、神经递质以及水分子的信号,这种方法广泛称为磁共振波谱成像(MRSI),可提供脑部及其疾病状态的复杂细节。
- 有效解决长期技术障碍:其他基于MRSI的技术显著较慢且耗时,由于噪声水平过高,从神经递质接收到的信号也不清晰。
- 重要性:这一突破将成为个性化、预测性和精准医疗的里程碑,高速高分辨率MRI技术通过这种非侵入性代谢成像技术为脑相关疾病提供更好的支持。
高管声明
梁志培(Zhi-Pei Liang),伊利诺伊大学电气与计算机工程教授及贝克曼高级科学技术研究所成员
“理解大脑如何工作以及当它受伤或患病时出了什么问题,被认为是当今最激动人心且最具挑战性的科学探索之一。过去四十年中,MRI在揭开大脑奥秘方面发挥了重要作用。我们的新技术为MRI的脑成像能力增添了另一个维度:脑代谢可视化以及与脑疾病相关的代谢变化检测。”
博士后研究员赵一博(Yibo Zhao),论文第一作者
“传统MRI提供脑结构的高分辨率详细成像。功能性磁共振成像(fMRI)通过检测血流和血氧水平的变化来绘制脑活动图,这些变化与神经活动密切相关。然而,它们无法提供脑代谢活动的信息,这对理解功能和疾病非常重要。”
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