Группа под руководством доктора философии Имона Дойла из лаборатории Борзейджа Детской больницы Лос-Анджелеса разработала новые вычислительные модели для магнитно-резонансной томографии. Эти модели позволяют более точно визуализировать мозговой кровоток у детей и взрослых, компенсируя при этом недостающие данные визуализации.

Их выводы были опубликованы в журнале Frontiers in Physiology .

Человеческие ошибки, движения пациента или анатомические изменения в сложных сосудистых структурах могут создавать трудности при получении визуализирующей информации для точной количественной оценки кровотока в мозге.

«Маловероятно, что вам удастся идеально восстановить все четыре кровеносных сосуда мозга», — говорит доктор Дойл, ведущий автор исследования. «Техник может этого не заметить, в зависимости от серьёзности ошибки».

Нарушения мозгового кровотока могут быть признаком скрытых травм или заболеваний головного мозга. «Наша цель состояла в разработке математических моделей для оценки мозгового кровотока у пациентов широкого возрастного диапазона в случаях, когда один или несколько сосудов измерены неверно», — говорит доктор Дойл.

Исследователи использовали набор из 258 фазово-контрастных МРТ-снимков, полученных от группы из 108 детей и 88 взрослых, сравнивая результаты с контрольной группой . Детская когорта включала пациентов с судорогами и эпилепсией, а также с опухолями. Исследователи изучали кровоток в зависимости от возраста, состояния кровеносных сосудов и качества кровотока.

«Эти модели показывают, что вы можете эффективно восстанавливать и использовать данные, даже если у вас есть только частичный набор данных», — говорит Мэтью Борзейдж, доктор философии, автор-корреспондент.

«Это также можно распространить на пациентов с патологическим кровотоком». Он добавляет, что для визуализации мозга обычно используется специализированное оборудование, но эти вычислительные модели потенциально могут позволить врачам использовать стандартную 3Т фазово-контрастную МРТ, используемую для визуализации сердца, для оценки состояния мельчайших сосудов мозга .

Следующим шагом станет автоматизация анализа, позволяющая корректировать ошибки визуализации в режиме реального времени. «Одним из преимуществ этого исследования является то, что мы использовали гетерогенную группу детей и взрослых, что позволило нам лучше понять общие закономерности в популяции», — говорит доктор Борзейдж.

«Мы можем добиться поразительно хороших результатов, используя эти показатели кровотока для выявления аномалий и установления более тесных взаимосвязей между данными для улучшения диагностики».