باحث من جامعة UNM يحصل على براءة اختراع لطريقة أفضل لإجراء فحوصات التصوير بالرنين المغناطيسي على المرضى الذين يخضعون لجراحة أورام الدماغ

وقال بوس: "الشيء المثير للاهتمام في هذا الأمر هو أنه يوفر ثروة من المعلومات الوظيفية والتمثيل الغذائي في مسح واحد، وهو متوافق جدًا مع ماسحات التصوير بالرنين المغناطيسي السريرية الموجودة". "يمكننا إجراء فحص سريري مفيد لمريض يعاني من ورم في المخ في ثلاث دقائق فقط."

يعتمد مسح التصوير بالرنين المغناطيسي على وجود الهيدروجين في الأنسجة الحية (الماء – H2O – هو الجزيء الأكثر وفرة في الجسم) وحقيقة أن نواة ذرة الهيدروجين تحتوي على بروتون واحد. وقال بوس إن أجهزة التصوير بالرنين المغناطيسي تخلق مجالًا مغناطيسيًا قويًا، إلى جانب موجات الراديو، مما يؤدي إلى استقطاب البروتونات لفترة وجيزة، مما يجعلها تبعث إشارات راديوية يمكن معالجتها في صورة.

تقوم فحوصات التصوير بالرنين المغناطيسي الهيكلي بإنشاء صورة تعكس كثافات مختلفة للأنسجة وخصائص استرخاء الإشارة في الجسم، مثل الدماغ.

طريقة أخرى للتصوير بالرنين المغناطيسي - التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي (fMRI) - تسلط الضوء على الأنسجة النشطة في التمثيل الغذائي. وقال بوس إنه في تصوير الدماغ بالرنين المغناطيسي الوظيفي، يكتشف الماسح الضوئي ارتفاع تدفق الدم الذي يحدث عندما تصبح شبكة الدماغ نشطة. بالإضافة إلى ذلك، يمكن للتصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي أيضًا اكتشاف النشاط الأكثر دقة للشبكات الوظيفية حتى عندما يكون الدماغ في حالة راحة.

يمكن أيضًا استخدام التصوير بالرنين المغناطيسي في التصوير الطيفي، الذي يحدد الجزيئات العضوية الفريدة لنوع معين من أورام المخ، مما يساعد أطباء علاج الأورام بالإشعاع على توجيه جهود علاجهم. وقال: "أظهرت دراسة حديثة استخدمت هذه المعلومات البيوكيميائية لتوجيه أطباء الأورام بالإشعاع لتوجيه جهودهم العلاجية للأورام النشطة تحسنا في بقاء المرضى على قيد الحياة".

وقال بوس إن جراحي الأعصاب يمكنهم استخدام فحوصات التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفية والطيفية لإرشادهم أثناء إزالة الأنسجة السرطانية مع محاولتهم تجنب إتلاف الأنسجة القريبة اللازمة للعمل العصبي الطبيعي. لكن كلتا الطريقتين تستغرقان وقتًا طويلاً، وعادةً ما يتم إجراء كل فحص في جلسات منفصلة.

تمثل براءة اختراع Posse طريقة جديدة لبرمجة ماسحات التصوير بالرنين المغناطيسي حتى تتمكن من أداء كلتا المهمتين في وقت واحد بمساعدة أداة تحليل بيانات متطورة.

وقال: "الهدف من براءة الاختراع هذه هو تجاوز النموذج الحالي المتمثل في جمع نوع واحد من البيانات في كل مرة من خلال جمع طرق صور متعددة في نفس الوقت". "نحن نجمع بين التصوير بالرنين المغناطيسي الوظيفي والتصوير الأيضي - التصوير الطيفي. إنه يقلل بشكل كبير من وقت الفحص الإجمالي. لدينا طريقة قوية للغاية لجمع البيانات بسرعة كبيرة من خلال تقنية التصوير الوظيفية والطيفية عالية السرعة.

وقال بوس إنه في الوقت الحالي، يتم إجراء جراحة الأعصاب غالبًا على المرضى المستيقظين الذين يجيبون على الأسئلة أو يؤدون مهمة لتحديد ما إذا كان القطع التالي سيلحق الضرر بالبنية الحرجة. إن الجمع بين المسح بالرنين المغناطيسي الوظيفي والطيفي سيوفر لجراحي الأعصاب معلومات أفضل ويتيح تخدير المريض.

وقال: "لقد ركز جراحو الأعصاب دائمًا في الغالب على الجهاز الحركي، ونظام اللغة، وربما الجهاز الحسي البصري والسمعي". "لكن القشرة الأمامية كانت دائمًا منطقة لا يملكون فيها الكثير من النفوذ.

"هذا هو المكان الذي يأتي فيه التصوير بالرنين المغناطيسي في حالة الراحة. فهو يسمح لنا برسم خريطة للدماغ بشكل شامل في جميع المناطق - القشرة الأمامية على وجه الخصوص، وهو أمر غير ممكن مع مسح الدماغ بالرنين المغناطيسي الوظيفي التقليدي القائم على المهام. إذا قمت بجمع ما يكفي من البيانات، يمكنك فصل ما يصل إلى 100 شبكة مختلفة من شبكات حالة الراحة التي تمثل وظائف مختلفة للدماغ. 

تظهر النتائج الأولية لدراسة أجراها بوسي وزملاؤه في جامعة مينيسوتا وجامعة بيتسبرغ أن التصوير بالرنين المغناطيسي في حالة الراحة يعمل حتى في المرضى الخاضعين للتخدير. وقال: "يمكنك أن تجعل المريض تحت التخدير، ولا يزال بإمكانك رؤية شبكات الدولة في حالة راحة". "وهذا يفتح الكثير من الفرص في الطريقة التي يتم بها علاج المرضى."

حصل Posse مؤخرًا على منحة كبيرة لنقل تكنولوجيا الأعمال الصغيرة من المعاهد الوطنية للصحة لمواصلة تطوير منهجيته المبتكرة لتصوير الدماغ بالرنين المغناطيسي الوظيفي في حالة الراحة في الوقت الفعلي. تكمن أبحاثه في نقطة التقاطع بين الفيزياء والطب الحديث، لكن اهتمامه الأول ينصب على كيفية تحسين عمله لنتائج المرضى في بيئة سريرية في العالم الحقيقي.