Innowacyjne rozwiązania w zakresie obrazowania mózgu
Tomografia komputerowa (CT), obrazowanie metodą rezonansu magnetycznego (MRI) oraz pozytronowa tomografia emisyjna (PET) to techniki obrazowania dostarczające obszernych danych anatomicznych i fizjologicznych, które są niezmiernie ważne przy diagnostyce i leczeniu chorób w praktyce klinicznej. Metody te nie pozwalają jednak na ocenę parametrów systemowych, takich jak tętno czy ciśnienie krwi, i nie można ich używać przy łóżku pacjenta. Elektroencefalografia (EEG) jest od dawna stosowaną techniką umożliwiającą ciągłe i nieinwazyjne monitorowanie mózgu. Finansowany ze środków UE projekt NEUROPT ("Non-invasive imaging of brain function and disease by pulsed near infrared light") miał na celu stworzenie narzędzia klinicznego do ciągłego monitorowania parametrów hemodynamicznych natleniania i perfuzji mózgu. Narzędzie to powinno być także uzupełnieniem metod MRI/CT/PET oraz współpracować z istniejącymi technikami monitorowania mózgu (EEG, ultrasonograf dopplerowski). Aby zrealizować te zamierzenia, partnerzy projektu musieli poprawić rozdzielczość przestrzenną aktualnie stosowanych technik obrazowania, usunąć artefakty i umożliwić bezwzględną kwantyfikację parametrów fizjologicznych. Wykorzystano techniki rozdzielone w czasie, które cechują się większą czułością niż większość metod optycznych i rozróżniają między tkankami powierzchniowymi (skóra i czaszka) a tkanką mózgu. Zbudowano nowe urządzenia fotoniczne oraz prototypowe urządzenia do zastosowania w warunkach klinicznych, w tym specjalistyczny hełm umożliwiający podłączanie przewodów światłowodowych do głowy. Dzięki specjalnie opracowanemu oprogramowaniu badacze mogli także przeanalizować pomiary czasowe przeprowadzone na głowie i obliczyć stężenia oksy- i dezoksyhemoglobiny. Ponadto prace dotyczyły realistycznego modelowania i obliczeń, szczególnie w kontekście poprawy rozchodzenia się światła w głowie ludzkiej. Działanie tego kombinatorycznego podejścia sprawdzono w ramach osobnych testów wzrokowo-motorycznych przeprowadzonych na osobach zdrowych. Następnie zastosowano jest z powodzeniem do pomiarów na pacjentach z ostrymi schorzeniami neurologicznymi, epilepsją fotogenną i udarem mózgu. Dzięki nieinwazyjności i możliwości stosowania przy łóżku pacjenta, metoda NEUROPT może ułatwić diagnostykę zaburzeń działania mózgu i monitorowania postępów chorób. W ten sposób narzędzie to powinno usprawnić prognozowanie rozwoju poważnych chorób neurologicznych, a także znaleźć zastosowanie w obrazowaniu mózgu niemowląt.
