МРТ захватывает наиболее подробный вид человеческого мозга

Исследователи сканировали мозг мертвой женщины с помощью мощного 7-Тесла МРТ. Они собрали 7,92 терабайта необработанных данных за 100-часовой процесс сканирования. Изображения достаточно подробные, чтобы заметить структуры шириной менее 0,1 миллиметра.

Магнитно-резонансная томография (МРТ) использует сильное магнитное поле и радиоволны для получения подробных изображений органов и тканей в организме. В отличие от КТ и ПЭТ, МРТ не включает рентгеновское излучение или использование ионизирующего излучения.

Он широко используется в клиниках и больницах для медицинской диагностики и постановки заболеваний. По оценкам, во всем мире используется около 50 000 МРТ-аппаратов. Самыми большими рынками остаются США, за которыми следуют Европа и Япония.

Качество МР-изображения зависит от различных факторов, таких как контраст изображения, пространственное разрешение, отношение сигнал / шум и отношение несущая к шуму. Современные сканеры сверхвысокого поля могут обнаруживать объекты размером примерно 1 миллиметр.

Недавно группа исследователей в больнице общего профиля штата Массачусетс сканировала весь человеческий мозг с помощью мощной 7-Тесла МРТ. Магнитное поле, создаваемое такими мощными МРТ-машинами, составляет 70000 Гс. Он показал трехмерную картину мозга, которая более детальна, чем когда-либо прежде.

Беспрецедентный случай с человеческим мозгом

Исследователи сканировали мозг в течение более 100 часов и получили данные о быстром низком угле (FLASH) с одним эхо-сигналом с несколькими переворотами при изотропном разрешении 100 мкм.
Окончательный вид достаточно детализирован, чтобы определить структуры шириной менее 0,1 миллиметра. Это может показать крошечные части мозга, такие как миндалина в ярких деталях.

Это может помочь ученым лучше понять, как незначительные изменения в анатомии влияют на память, принятие решений и эмоциональные реакции. Эти подробные снимки также могут помочь им обнаружить трудно обнаруживаемые аномалии мозга, связанные с такими расстройствами, как кома, депрессия, тревожные расстройства и другие психические состояния.

Чтобы получить такое представление, исследователи изучили мозг 58-летней женщины, которая скончалась в медицинском реанимационном отделении. Ее донорский мозг сохранялся более 2 лет. У нее не было никакой истории психиатрических или неврологических заболеваний.

Исследователи создали специальный сфероидальный чехол, чтобы мозг оставался неподвижным и позволял мешающим пузырькам воздуха выходить из полостей тканей. Затем они прочно закрыли мозг в футляре и поместили его в МРТ-сканер 7 Тесла.

Машина сканировала мозг почти 5 дней. С учетом локализаторов, проверок настроек и проверок качества общее время сканирования составило 100 часов 8 минут. В течение всего процесса исследователи собрали 7,92 терабайта необработанных данных.

А как насчет живого мозга?

Хотя FDA одобрило первое сканирование 7T для клинической визуализации в 2017 году, практически невозможно получить такое же разрешение на головном мозге живых людей (по крайней мере, с использованием современных технологий).

Для начала, пациенты не смогут перенести 5-дневную МРТ. Даже крошечные движения, в том числе те, которые исходят из кровотока и дыхания, могут исказить картины. Таким образом, технология может быть использована только в постмодернистских образцах.

Исследователи выпустили видео и базовые наборы данных для общественности. Они считают, что он будет иметь различные клинические, образовательные и исследовательские приложения, которые в конечном итоге продвинут наши знания об анатомии человеческого мозга в области здоровья и болезней.