Principi combinati, resistenze e debolezze di SPECT-MR

La singola tomografia computerizzata dell'emissione del fotone (SPECT) si combina con MRI per formare una tecnologia ibrida utilizzata nelle applicazioni precliniche pricipalmente in tumore e nella rappresentazione della neuroscienza. SPECT integrato con MRI migliora la quantificazione di SPECT. L'uso degli strumenti ibridi della rappresentazione, quale SPECT/MRI, nella piccola rappresentazione animale preclinica altamente ha aumentato negli ultimi dieci anni dovuto gli avanzamenti nella tecnologia.

Questi strumenti ibridi offrono i considerevoli miglioramenti nella sensibilità come pure nella risoluzione temporale e spaziale. Sono modalità precliniche non invadenti della rappresentazione che permettono a molecolare e la rappresentazione fisiologica di in vivo elabora durante tempo. Ciò elimina l'esigenza dell'uccisione degli animali nelle varie fasi di questi studi della ricerca.

Le limitazioni di SPECT/CT quali esposizione a radiazioni e contrasto basso del tessuto molle hanno richiesto l'integrazione di SPECT con MRI. I sistemi combinati di SPECT/MRI in primo luogo sono stati introdotti nel 2007. I sistemi iniziali hanno usato un SIG. campo di basso resistenza che non era ben adattato per la ricerca preclinica. Quindi, i sistemi con un campo magnetico ad alta resistenza e una sensibilità migliorata sono stati messi a punto più successivamente.

Principi di SPECT/MR

Gli strumenti combinati della rappresentazione di SPECT/MR permettono che i ricercatori acquistino le immagini in vivo tomografiche di piccoli animali quali i mouse. Mentre lo strumento di SPECT offre informazioni funzionali, il sistema di risonanza magnetica dà i dati anatomici.

Nei giorni più in anticipo, l'interferenza reciproca era una sfida importante da sormontare quando progetta i sistemi di SPECT/MR. L'ultima tecnologia di SPECT inserisce bene nei sistemi tradizionali del alto-campo MRI con una dimensione di alesaggio minima di 12cm. SPECT misura l'intensità di γ-radiazione emessa dai radio-nuclei fissati alle molecole composte in un campione e fornisce le immagini tomografiche corrispondenti. I sistemi di MRI danno le immagini tomografiche facendo uso dei segnali che vengono dai nuclei atomici che interagiscono con il campo magnetico.

Approcci di SPECT/MR

Gli approcci combinati differenti di SPECT/MR includono:

  • Parallelamente sistemi

I 2 sistemi sono collocati parallelamente ed i piccoli animali sono trasportati da un'unità ad un altro. Egualmente è conosciuto come rappresentazione sequenziale di SPECT-MR

  • Sistemi in-linea

Questo approccio di SPECT/MR combinato comprende montare i due sistemi di nuovo alla parte posteriore su una singola piattaforma. Le immagini dagli entrambi strumenti possono acquistarsi uno dopo l'altro all'interno di breve intervallo. Ciò permette ad eseguire SPECT simultaneo e la risonanza magnetica.

Vantaggi di SPECT combinato /MR

Sia da SPECT che dal SIG. abbia capacità uniche, la tecnica combinata è altamente potente. Alcuni dei vantaggi di SPECT/MR includono quanto segue:

  • Hanno migliore risoluzione temporale e spaziale
  • Può misurare la morfologia come pure la funzione
  • MRI offre l'alta risoluzione spaziale che è ideale per phenotyping del tessuto e la rappresentazione anatomica
  • Sia la rappresentazione sequenziale che simultanea è possibile
  • Disponibilità in varie configurazioni e campo di visibilità trans-assiale, che concede alla rappresentazione una vasta gamma di piccoli animali

Debolezze di SPECT/MR

  • In SPECT-MR sequenziale, il tempo è necessario per il trasferimento dell'esemplare fra lo SPECT ed il SIG. sistemi, che non è un'emissione con SPECT-MR simultaneo
  • Oltre alla sincronizzazione di immagine, altre sfide possono comprendere i tempi di registrazione e dell'anestesia di immagine, che possono influenzare i risultati finali
  • I ricercatori devono essere ben preparati interpretare sia SPECT che il SIG. output

Applicazioni di SPECT/MR

Parecchi studi sono stati pubblicati per quanto riguarda le applicazioni precliniche di SPECT/MRI combinati nella medicina a ricupero e nella ricerca cardiovascolare.

Alcune delle applicazioni principali includono:

  • Rappresentazione del tumore
  • Obiettivi e sonde di rappresentazione
  • Studi/valutazione risposta/di dosimetria di distribuzione biologica
  • In neuroscienza
  • Studi preclinici in piccoli animali con le malattie neurodegenerative
  • Studi preclinici di neuro-oncologia

Riferimenti

  1. http://link.springer.com/article/10.1007/s00259-013-2685-3
  2. http://pubmedcentralcanada.ca/pmcc/articles/PMC3181146/
  3. http://oxfordmedicine.com/view/10.1093/med/9780198703341.001.0001/med-9780198703341-chapter-6

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Last Updated: Feb 26, 2019

Susha Cheriyedath

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Susha Cheriyedath

Susha has a Bachelor of Science (B.Sc.) degree in Chemistry and Master of Science (M.Sc) degree in Biochemistry from the University of Calicut, India. She always had a keen interest in medical and health science. As part of her masters degree, she specialized in Biochemistry, with an emphasis on Microbiology, Physiology, Biotechnology, and Nutrition. In her spare time, she loves to cook up a storm in the kitchen with her super-messy baking experiments.

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