MR measurement of perfusion

Purpose: Charakterizace parametrů perfúze, tedy procesu zásobování orgánů krví sítí krevních vlásečnic, má využití v lékařské diagnostice i preklinickém výzkumu. Zvýšená perfúze může být důsledkem angiogeneze doprovázející růst nádoru, snížená perfúze např. po poranění může být příčinou ischemie a následného omezení funkce a vážnějšího poškození orgánu (mozku, srdce). Oblasti s nízkou perfúzí budou i problematické pro transport léčiv. Perfúze detegovaná pomocí intravenózně podaného bolusu kontrastní látky navázané na transportní nosič léčiva může v preklinickém výzkumu prověřit schopnost dopravit léčivo do cílové oblasti. Vlastnosti perfúze mohou odrážet i změněnou účinnost biologických bariér, jako je hematoencefalická bariéra chránící neuronové tkáně v mozku, a její studium může poskytnout i podněty pro výzkum patofyziologie např. neurologických onemocnění.
Methods: Perfúze se pomocí MRI stanovuje analýzou časové sekvence MR obrazů získaných po označkování krve vtékající do sledované oblasti. Analýza je založena na detekci a modelování časového průběhu změn intenzity obrazů v důsledku přítomnosti značkované krve. Značkovat je možné kontrastní látkou (metody DCE jsou založeny na změně relaxačního času T1, metody DSC využívají zkrácení relaxačního času T2), nebo magneticky přímo MR přístrojem (metoda ASL). Jednotlivé metody mají své experimentální výhody i nevýhody a užívají se s různými farmakokinetickými modely.
Research: Cílem výzkumu je zajistit kvalitní měření a jeho objektivní interpretaci, propojení modelů a metod do konzistentního obrazu tkáně z hlediska perfúze. K tomuto účelu skupina vyvíjí algoritmy a software. Vedle humánních i animálních měření, probíhajících ve spolupráci s partnery, skupina vyvíjí fantomy pro verifikaci modelů a provádí tato měření v praktických studiích zadaných výzkumnými partnery.