Inżynier i Fizyk Medyczny 1/2017 vol. 6
11
prasa
/
nowości
aktualności
/
news
TIME
W ostatnich latach przeprowadzono wiele badań poświęco-
nych roli mezenchymalnych komórek zrębu (MSC) w procesach
naprawy uszkodzonych tkanek. Komórki te są multipotencjal-
ne – mogą różnicować się w kierunku osteoblastów, adipocytów
i chondroblastów. Ich efekt terapeutyczny jest jednak głównie
związany z wydzielaniem wielu czynników, m.in. antyapopto-
tycznych, proangiogennych oraz immunostymulujących (tzw.
efekt parakrynny). Wyniki badań przedklinicznych na modelu nie-
dokrwionej kończyny umyszy wskazują, że zastosowanie komórek
MSC pochodzenia tłuszczowego powoduje wzrost unaczynienia,
zmniejszenie martwicy i zwłóknienia niedokrwionego mięśnia.
Mimo wykazanego w wielu pracach potencjału terapeutycznego,
komórki te są rzadko przedmiotem badań klinicznych III fazy.
Wydaje się, że postęp w dziedzinie terapii komórkowej zale-
ży w dużym stopniu od szerszego zastosowania nieinwazyjnych
metod oceny efektów terapeutycznych
in vivo
. Technika MRI
wykorzystująca wiele mechanizmów powstawania kontrastu
jest cennym narzędziem w wieloparametrycznej ocenie terapii
uszkodzonych tkanek.
Tematem wykładu jest omówienie użyteczności technik MRI
w ocenie mikrokrążenia, mikrostruktury oraz metabolizmu nie-
dokrwionych mięśni u myszy oraz przedstawienie wpływu po-
dania komórek MSC do niedokrwionej kończyny na właściwości
relaksacyjno-dyfuzyjne mięśni.
Na podstawie uzyskanych danych obrazowych wykonywana
jest rekonstrukcja geometrii wprowadzonego aplikatora. Lokali-
zacja kanału aplikatora – prowadnicy źródła promieniotwórcze-
go – wyłącznie na podstawie obrazu MR jest problematyczna.
Standardowe markery używane do obrazowania TK nie mogą być
stosowane. Sam aplikator jest przyczyną artefaktów obrazu MR.
Wybór odpowiedniej sekwencji MR – zestawu impulsówRF i gra-
dientów koniecznych do uzyskania sygnału i jego lokalizacji (np.
gradient – echo czy spin – echo) oraz sposób prezentacji danych
(obrazy t1 lub t2 zależne) wpływa na jakość uzyskiwanego obrazu.
Cechą brachyterapii jest występowanie dużych gradien-
tów dawki, co wymaga precyzyjnej rekonstrukcji aplikato-
ra – weryfikacji położenia prowadnicy/prowadnic źródła
promieniotwórczego.
Kontrola obrazowa pozwala na określenie pozycji aplikatora,
dobór miejsc i czasów postoju źródła promieniowania, co umoż-
liwia uzyskanie optymalnego rozkładu dawki w objętości zainte-
resowania (targecie) i otaczających tkankach.
6. Metabolomika wsparta o techniki NMR:
zastosowania w onkologii, zastosowania
w neurologii
dr
Ł
ukasz
B
oguszewicz
Z
akład
F
izyki
M
edycznej
, C
entrum
O
nkologii
– I
nstytut
im
. M
arii
S
kłodowskiej
C
urie
, O
ddział
G
liwice
Metabolomika należy do tak zwanych dziedzin „omicznych”,
których zadaniem jest całościowy opis i ujęcie ilościowe ele-
mentów biologicznych (głównie są to geny, lipidy, proteiny
i metabolity) oraz przełożenie uzyskanych informacji na opis
struktury, funkcjonowania oraz zmian zachodzących w organi-
zmach żywych. W zależności od wyboru materiału źródłowego
można analizować stan organizmu będący efektem zmian (lub
działania bodźców), które miały miejsce w dalekiej przeszłości
(np. genomika), jak również zmian i odpowiedzi na działające
bodźce w czasie rzeczywistym – na podstawie analizy metaboli-
tów (metabolomika). Do budzących największe zainteresowanie
medyczne należą metabolity zawarte w płynach biologicznych
(surowica, mocz, płyn mózgowo-rdzeniowy) oraz w wycinkach
tkankowych. Podstawowe techniki pozwalające na pozyskanie
informacji o składzie chemicznym badanego materiału biolo-
gicznego to spektrometria masowa oraz spektroskopia magne-
tycznego rezonansu jądrowego (spektroskopia NMR). W tym
wykładzie zaprezentowana zostanie metabolomika wsparta na
spektroskopii NMR i metody analizy danych spektroskopowych.
Narzędzia statystyczne wykorzystywane w tej analizie to przede
wszystkim wielowymiarowe techniki projekcji danych, które po-
zwalają tworzyć modele klasyfikacyjne służące jako baza tzw.
systemów wspomagających decyzję (DSS) lekarza. Możliwe
jest również monitorowanie przebiegu leczenia pacjenta w cza-
sie rzeczywistym oraz monitorowanie metabolizmu leków, co
otwiera drogę do medycyny spersonalizowanej, dostosowanej
do konkretnego pacjenta, a nie tylko jednostki chorobowej.
7. Subpopulacyjny polski atlas MRI jako narzędzie do
normalizacji w analizach badań fMRI, w morfometrii,
algorytmach klasyfikacyjnych z wykorzystaniem
wzorca oraz innych narzędziach do przetwarzania
i analizy obrazu
mgr
M
arek
K
ijonka
Z
akład
F
izyki
M
edycznej
, C
entrum
O
nkologii
– I
nstytut
im
. M
arii
S
kłodowskiej
C
urie
, O
ddział
G
liwice
Segmentacja i morfometria oparta o statystykę voxeli obra-
zów rezonansu magnetycznego (MRI) są szeroko stosowany-
mi, nowoczesnymi narzędziami w badaniach radiologicznych
ośrodkowego układu nerwowego. Jednymi z najczęściej wyko-
rzystywanych i uznanych rozwiązań aplikacyjnych do tego celu
są pakiety oprogramowań FSL oraz SPM [1-3]. Analizy transfor-
macyjne, normalizacyjne oraz segmentacyjne w tych aplikacjach
bazują na wzorcach, mapach gęstości prawdopodobieństwa po-
szczególnych struktur anatomicznych [3].
Początkowo stosowanym atlasem mózgowia wraz z kordy-
natami przestrzennymi dla celów normalizacyjnych był fran-
cuski atlas 60-letniej kobiety [4]. Atlas Talariach w związku
z silnym zindywidualizowaniem i cechami osobniczymi wzorca
utworzonego z pojedynczego przypadku był niejednokrotnie
krytykowany w piśmiennictwie. Dlatego też międzynarodowe
konsorcjum ICBM w nawiązaniu do ograniczeń atlasu Talariach
stworzyło uśredniony obraz MRI ośrodkowego układu nerwo-
wego ICBM152. Atlas ten został uzyskany z szerokiej popula-
cji (w zakresie etnicznym, rasowym i wiekowym) w Instytucie
