Ποσοτικοποίηση των μεταβολικών χαρακτηριστικών του εγκεφάλου και έλεγχος με πρότυπα ομοιώματα μαγνητικής φασματοσκοπίας

• Κύριος συγγραφέας: Μπέκου, Ελένη
• Άλλοι συγγραφείς: Τσούγκος, Ιωάννης
• Μορφή: Thesis
• Γλώσσα: Greek
• Έκδοση: 2019
• Θέματα: Μαγνητική φασματοσκοπία; Magnetic spectroscopy; MRS

Η Φασματοσκοπία Πρωτονίου Μαγνητικού Συντονισμού αποτελεί μια μη επεμβατική διαγνωστική μέθοδο. Η μέθοδος εκμεταλλεύεται το φαινόμενο του πυρηνικού μαγνητικού συντονισμού και της χημικής μετατόπισης, με τη χρήση συστημάτων Μαγνητικού Τομογράφου Υψηλών Πεδίων 1,5Τ ή 3Τ. Η σημαντικότερη διαφορά της, από τις συμβατικές τεχνικές της Μαγνητικής Τομογραφίας είναι η ανάδειξη των βιοχημικών πληροφοριών ενός μαλακού ιστού. Στην κλινική πράξη, δεν χρησιμοποιείται ακόμη ως κύριο διαγνωστικό εργαλείο καθώς εμφανίζεται ευαίσθητη σε διάφορους παράγοντες. Οι παράγοντες αυτοί μελετούνται εκτενώς στην παρούσα εργασία, για τη βελτιστοποίηση της τεχνικής. Η τεχνική της Φασματοσκοπίας ξεκινάει με τη λήψη ανατομικών εικόνων που λειτουργούν σαν οδηγό για την τοποθέτηση ενός ή πολλαπλών ογκοστοιχείων στην περιοχή ενδιαφέροντος (SVS, CSI τεχνικές), με τη χρήση ακολουθιών παλμών όπως PRESS ή STEAM. Για τη σωστή λήψη των φασμάτων μια σειρά παραμέτρων πρέπει να ληφθούν υπόψη, όπως η θερμοκρασία και η ανατομική περιοχή. Η θερμοκρασία είναι ένας παράγοντας που προκαλεί μετατόπιση του φάσματος κατά 0,1ppm, λόγω της άμεσης επίδρασης με τους δεσμούς μεταξύ των ηλεκτρονίων και τη χημική μετατόπιση. Ενώ, παράλληλα η θέση και το μέγεθος του ογκοστοιχείου, μπορεί να οδηγήσουν σε λάθος διάγνωση. Μετά τη λήψη των φασμάτων ακολουθεί η προ-επεξεργασία και η ποσοτικοποίηση. Δύο βήματα που πραγματοποιούνται είτε αυτόματα από το λογισμικό του Μαγνητικού Τομογράφου (όπως FuncTool GE), είτε από λογισμικά πακέτα όπως LCModel, TARQUIN, jMRUI και MRS Analyzer. Τα παραπάνω λογισμικά λόγω διαφορών στα βήματα της προ-επεξεργασίας και της ποσοτικοποίησης δίνουν μεγάλες αποκλίσεις ανάμεσα στα αποτελέσματα τους. Πιο συγκεκριμένα, το MRS Analyzer διαπιστώθηκε το πιο αξιόπιστο λογισμικό για διαφορική διάγνωση για φάσματα όμως, μονού ογκοστοιχείου(SVS), αναδεικνύοντας την ελάχιστη προ-επεξεργασίας ως αξιόπιστη μέθοδο. Ακολουθεί, το LCModel που λόγω της απόλυτης ποσοτικοποίησης που πραγματοποιεί δίνει ακριβή αποτελέσματα ακόμη και για παραμορφωμένα υψηλού θορύβου φάσματα. Στη συνέχεια, το TARQUIN που παρέχει ομαλότερη γραμμή βάσης και απόλυτη ποσοτικοποίηση για μακρομόρια και λιπίδια χαμηλής συγκέντρωσης. Τέλος, το jMRUI είναι ένα λογισμικό που επιτρέπει στο χρήστη να επιλέξει μέσα πληθώρα βημάτων μετά-επεξεργασίας και αλγορίθμων ποσοτικοποίησης, αυξάνοντας την πιθανότητα συστηματικών σφαλμάτων. Τέλος, πραγματοποιήθηκε η μελέτη της αξιοπιστίας της Φ.Π.Μ.Σ με ποιοτικούς ελέγχους, όπως αυτοί ορίζονται από διεθνής οργανισμούς. Η έλλειψη ολοκληρωμένων πρωτοκόλλων ποιοτικού ελέγχου της Φασματοσκοπίας καθιστά αναγκαία τη δημιουργία τους.