Cukrzyca jest chorobą wieloukładową, charakteryzującą się niedoborem insuliny lub opornością tkanek na działanie insuliny, które prowadzą do stanów hiperglikemii. W przebiegu długotrwałej cukrzycy dochodzi do upośledzenia licznych funkcji organizmu oraz uszkodzenia narządów na skutek mikro- i makroangiopatii. Proces ten ma charakter postępujący i wieloletni. Patologiczne zmiany na poziomie mikroskopowym zaczynają się kilka miesięcy lub nawet kilka lat przed kliniczną manifestacją choroby. W tym okresie diagnostyka tego typu zaburzeń przy użyciu klasycznych metod obrazowania jest niezwykle trudna, a czasem niemożliwa. Metody radioizotopowe, obrazując procesy zachodzące na poziomie komórkowym, pozwalają na bardzo wczesną diagnostykę procesów chorobowych występujących w przebiegu cukrzycy.
2
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Obrazowanie metodą rezonansu magnetycznego MRI wykorzystuje zjawisko jądrowego rezonansu magnetycznego, które polega na precesji wektora momentu magnetycznego jąder atomowych o niezerowym spinie ze ściśle określoną częstotliwością. Częstotliwość ta jest liniowo zależna od indukcji zewnętrznego pola magnetycznego (precesja Larmora). Zastosowanie dodatkowego zmiennego pola magnetycznego o częstotliwości Larmora powoduje nutację momentu magnetycznego i wywołuje mierzalny sygnał rezonansu magnetycznego. Technika rezonansu magnetycznego stosowana jest obecnie w medycynie zarówno do obrazowania struktur tkankowych MRI (Magnetic Resonance Imaging), jak i składu chemicznego badanej próbki in vitro, jak również in vivo MRS (Magnetic Resonance Spectroscopy). Identyfikacja wybranego związku chemicznego bazuje na efekcie przesunięcia chemicznego.
3
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Zastosowanie kontrastów hiperpolaryzacyjnych jest znaczącym krokiem w rozszerzeniu zastosowań MRI w zakresie obrazowania molekularnego. W artykule przedstawiono niezbędne i zalecane wyposażanie pracowni prowadzącej badania z wykorzystaniem kontrastów hiperpolaryzacyjnych, a także proces przygotowania próbki do hiperpolaryzacji.
EN
The application of hyperpolarized contrasts in MRI is a step towards molecular imaging. This article discusses the prerequisites and recommended laboratory apparatus for implementing hyperpolarized contrast agents’ use in diagnostics. The process of sample preparation is described and basic concepts in DNP polarization are introduced.
4
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Medycyna nuklearna w odróżnieniu od technik diagnostycznych, takich jak MR, TK, USG, które przedstawiają zmiany chorobowe prowadzące do zaburzeń morfologicznych, opiera się na ocenie zaburzeń czynnościowych. W terapii stosowane są wybrane związki chemiczne o znanych właściwościach farmakokinetycznych, znakowane radioizotopowo i oceniany jest ich rozkład w badanym narządzie. Rozkład znacznika obrazuje określoną czynność badanego narządu. Rozkład radioaktywności (scyntygram) zależy od nasilenia przemian metabolicznych, którym podlega radiofarmaceutyk.
5
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Rak gruczołu piersiowego jest główną przyczyną śmierci kobiet. Częstość występowania zwiększa się średnio o 1-2% rocznie. Podstawową metodą diagnostyczną jest obecnie mammografia rentgenowska. Technika ta jest stosowana zarówno w celu określenia miejscowego stopnia zaawansowania, jak i w badaniach przesiewowych. Określono szereg ograniczeń tej metody, które są przyczyną niewystarczającej czułości i swoistości. Stąd też trwają badania nad wprowadzeniem metody pozwalającej na wcześniejsze rozpoznanie schorzenia i charakteryzującej się lepszą swoistością. Jednym z rozwiązań jest zastosowanie Pozytronowej Tomografii Emisyjnej po podaniu fluorodeoksyglukozy (18 FDG). Badanie ma charakter czynnościowy, pozwala na ocenę zaburzeń metabolicznych w obrębie zmienionej chorobowo tkanki. Klasyczne badanie PET-CT jest uznaną metodą diagnostyczną w ocenie przerzutów odległych i wznowy procesu chorobowego, natomiast metoda nie jest polecana w pierwotnej diagnostyce raka gruczołu piersiowego. Ograniczeniami są: zbyt mała rozdzielczość (rzędu 8-10 mm) oraz zróżnicowany profil metaboliczny nowotworów pierwotnych gruczołu piersiowego. Czułość i swoistość badania są zbyt małe w tym zastosowaniu. Celem rozwiązania pierwszego z wymieniowych problemów proponuje się wprowadzenie aparatów dedykowanych tylko do badania gruczołów piersiowych (mammo- -PET, PEM) lub też odpowiednich modyfikacji aparatów klasycznych.
6
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Celem artykułu jest przedstawienie zastosowań klinicznych jednoczesnego monitorowania EEG i badania fMRI – metody przedstawionej przez prof. Ewę Zalewską na łamach dwumiesięcznika „Inżynier i Fizyk Medyczny” [1] oraz odpowiedzenie na pytanie, czy pomiar czynności bioelektrycznej mózgu w trakcie badania MRI ma zastosowanie kliniczne.
EN
The aim of the paper was to introduce simultaneous clinical application of EEG and MRI methods - technique introduced previously by prof. Ewa Zalewska in „Inżynier i Fizyk Medyczny” [1], as well as to assess if the measurement of bioelectrical brain activity in a course of MRI examination can be applied in clinical practice.
7
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
Technika PET jest obecnie podstawową metodą obrazowania molekularnego. Jest stosowana w diagnostyce, określeniu stopnia zaawansowania choroby oraz w monitorowaniu leczenia. Do podstawowych rozwiązań, które jednoznacznie przyczyniły się do rozwoju techniki PET należą wprowadzenie iteracyjnych metod rekonstrukcji obrazów, zastosowanie nowych typów kryształów scyntylacyjnych, wprowadzenie metody PET-CT, opracowanie metody time of flight, a obecnie zastosowanie metody PET-MRI. Zrozumienie zasad techniki PET, jej zalet, a przede wszystkim ograniczeń, jest niezbędne nie tylko dla właściwej interpretacji ostatecznego wyniku przez lekarza, ale również dla optymalizacji parametrów skanowania i oceny źródeł artefaktów przez fizyka/ inżyniera medycznego.
EN
At present, PET is a basic method of molecular imaging. It is applied in diagnostics, for determining the degree of the progress of illness and in monitoring the treatment. To basic answers which explicitly contributed to the development of PET belong introduction of iterative methods for reconstruction of images, applying new types of scintillators, implementing the hybrid PET-CT scanners, developing the method time of flight, and at present, application of PETMRI. Understanding principles of the technique, its limitations and advantages, is essential not only for appropriate interpretation of the final result by the doctor, but especially for the optimization parameters of scanning and the evaluation of sources of artifacts by the medical physics/engineer.
Obserwacja zjawiska napływu i klirensu dożylnych środków kontrastujących jest techniką często stosowaną w diagnostyce medycznej. Zastosowanie w tym celu barwników, których widmo absorpcyjne leży w zakresie bliskiej podczerwieni, może być wykorzystane do badań hemodynamiki mózgu metodą optyczną. Opublikowane w ostatnich latach wyniki badań potwierdzają, że cyrkulacja barwnika ICG (zieleń indocjaninowa) w tkance mózgowej może być wykryta bezinwazyjnie metodą optyczną. W niniejszej pracy zostały przedstawione wstępne wyniki badań uzyskane z wykorzystaniem wielokanałowego sytemu do czasowo rozdzielczych pomiarów optycznych, skonstruowanego w IBIB PAN. Badania z zastosowaniem środka kontrastującego ICG przeprowadzono u osób zdrowych i w grupie pacjentów ze stwierdzonymi średnimi dolegliwościami neurologicznymi. Badania porównawcze zostały wykonane metodą radioizotopową SPECT używaną rutynowo w badaniach ukrwienia mózgu.
EN
Monitoring of inflow and washout of an exogenous contrast agent circulating in the human body is frequently utilized for medical diagnosis. Injection of a absorbing dye in near infrared wavelength region can be applied for estimation of cerebral blood flow or perfusion using optical method. It was reported that ICG (indocyanine green) circulating in the brain can be detected non-invasively on the surface of the human adult head. In the present paper we show results of analysis of time-resolved optical signals measured with the use of the self-constructed brain imager based on previously reported brain oxygenation topography system. The study were curried out on healthy volunteers and patients with mild cerebrovascular disorders after injections of the ICG contrast agent. Obtained results from optical measurements were compared with routinely used SPECT technique.
9
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
It is presented a method of SPECT (single-photon emission tomography) cerebral images examination based on morphological spectra. The advantages of the SPECT imaging in early diagnosing of encephalic diseases are emphasized. The detected radiation levels in the SPECT imaging are visualized by luminance levels which give insight into the lesions of cerebral tissue. It is shown that a rough, on luminance level based, examination of the SPECT images can be improved if more sophisticated analytical methods are used. Basic notions and properties of morphological spectra and their applicability as tools for biomedical image analysis are shortly reminded. A simple formula for reversing transformation reconstructing of original image on the basis of a given morphological spectrum is presented. Results of experiments consisting in comparison of the morphological spectra calculated for selected pairs of testing windows in the SPECT cerebral images are shown. It has been shown that the morphological spectra can better suit to an effective comparison of views of the cerebral regions located symmetrically with respect to the brain axis separating the left and right cerebral hemispheres than the averaged luminance level.
10
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW
The aim of this work was examination of asymmetries in activity of the left and right cerebral hemispheres as well as localization and contouring of the regions of reduced or increased activity on the basis of single photon emission computed tomography (SPECT) images. The mean and standard deviation of normalized intensities inside the contoured areas of images, entropy based on intensity histograms and Chen's fractal dimension were calculated.
11
Dostęp do pełnego tekstu na zewnętrznej witrynie WWW