Projekti / Programi
Optimizacija tehnik magnetno resonančnega slikanja za napoved uspeha trombolize
| Koda |
Veda |
Področje |
Podpodročje |
| 3.06.00 |
Medicina |
Srce in ožilje |
|
| Koda |
Veda |
Področje |
| B530 |
Biomedicinske vede |
Srce in obtočila |
| Koda |
Veda |
Področje |
| 3.02 |
Medicinske in zdravstvene vede |
Klinična medicina |
krvni strdki; možganska kap; tromboliza; trombektomija; MRI; mikroskopija
Raziskovalci (14)
Organizacije (3)
Povzetek
Akutna ishemična možganska kap je eden od vodilnih vzrokov smrti v zahodnem svetu. Zgodnje zdravljenje kapi običajno temelji na pristopih recanalizacije, in sicer dajanju trombolitikov in / ali mehanskem odstranjevanju krvnih strdkov. Mikroskopsko gledano so krvni strdki so sestavljeni iz trombocitov in eritrocitov, ki so razpršeni znotraj fibrinske mreže. Fibrinska mreža je sama po sebi prepustna porozna struktura, vendar pa lahko na njeno prepustnost močno vplivajo prisotnost trombocitov in tudi navzkrižno povezovanje fibrina, ki lahko znatno zgosti mrežo. V strdkih ujeti eritrociti zmanjšajo velikost por v mreži in s tem tudi zmanjšajo prepustnost strdkov. Poleg tega porazdelitev in delež ujetih eritrocitov in trombocitov v strdkih vpliva tudi na mehanske lastnosti strdkov. Zato v splošnem na odziv strdkov na trombolitično zdravljenje s trombolizo ali mehansko trombektomijo močno vplivala tudi prepustnost strdkov in njihove mehanske lastnosti. Natančna ocena zgradbe in sestave strdkov je pomembna tudi pri načrtovanju zdravljenja in prognozi rekanalizacije.
Slikanje z magnetno resonanco (MRI) je občutljiva metoda za diagnosticiranje ishemične možganske kapi, ki temelji na odkrivanju mobilnosti vode v različnih delih tkiva. Detekcijo kapi omogoča difuzijsko uteženo slikanje (DWI), kateri sledi izračun navidezne difuzijske konstante (ADC) ali merjenje T2 NMR relaksacijskega časa. To je občutljivo na spremembe razmerja med površino in prostornino v tkivu, ki vodijo do različnih površinsko induciranih NMR relaksacij. Eritrocitno bogata in trombocitno bogata področja se razlikujejo v gibanju vode in v NMR relaksacijskih časih. Zato sta ti dve količini bili doslej že uspešno uporabljeni za karakterizacijo venskega tromba in oceno njihove topnosti.
Cilj raziskovalnega projekta je optimizirati metode slikanja z magnetno resonanco za lažje zdravljenje kapi. To bo omogočeno z napovedjo izida trombolitičnega zdravljenja ter z napovedjo možnih zapletov med mehanično trombektomijo v primerih, ko je bila tromboliza neuspešna. V prvem delu projekta bomo možganske krvne strdke, pridobljene pri mehaničnih trombektomijah, slikali z magnetno resonanco pri visoki prostorski ločljivosti z različnimi metodami (3D slikanje s spinskim odmevom ali z gradientnim odmevom) in različnimi metodami mapiranja (ADC, T2, T1, MT ). Iste vzorce bomo analizirali tudi s histologijo / imunohistologijo in tako določili sestavo krvnih strdkov (vsebnost RBC, vpletenost trombocitov, gostoto mreže fibrinskih vlaken). Magnetnoresonančno izmerjene parametre strdkov bomo nato statistično analizirali in ugotovili morebitne korelacije z ustreznimi histološko določenimi parametri in tudi s parametri postopka zdravljenja (uspeh trombolize, čas trombektomije, število prehodov trombektomične naprave). Morebitna povezava magnetnoresonančnih parametrov s slednjimi bo pripomogla k razvoju modelov za napoved izida trombolize / trombektomijo. V drugem delu projekta si bomo prizadevali razložiti vzroke za izide zdravljenja kapi. Analizirali bomo morebitne posebnosti možganskih krvnih strdkov bolnikov s kapjo. V ta namen bomo uporabili metode napredne optične mikroskopije (konfokalna mikroskopija in dvo fotonska STED mikroskopija). Ker te metode zahtevajo fluorescenco vzorcev, ki je fibrinska vlakna nimajo, bomo iz krvi bolnikov s kapjo napravili umetne krvne strdkov z fluorescenčno označenim fibrinom. V tretjem delu projekta se bomo osredotočili na in vivo MR slikanje krvnih strdkov. Slikanje bo opravljeno pri bolnikih, ki imajo arteriovenske (AV) fistule z v njih nastalimi krvnimi strdki. Slikanje strdkov v AV fistulah bo omogočilo testiranje različnih slikovnih protokolov v smislu njihove ločljivosti, kontrasta in razmerja signal/šum ter tako omogočilo optimizacijo parametrov za MR slikanje krvnih strdkov in vivo.
Pomen za razvoj znanosti
Rezultati raziskav možganskih strdkov ex vivo s kombinacijo MRI in optičnih metod bodo pripomogli k boljšemu razumevanju poteka trombolize in možnih zapletov pri mehanski trombektomiji možganskih krvnih strdkov. Rezultati histološke analize možganskih strdkov bodo primerjani in primerjava statistično ovrednotena z rezultati MR slikanja istih vzorcev. Na osnovi te primerjave bo možno izdelati kriterije za določitev relevantnih komponent krvnega strdka iz MR slik različnih MR parametrov (ADC; T1, T2, MT). Preverjena bo tudi možna korelacija med izmerjeni MR parametri in uspehom trombolitičnega/ trombektomičnega posega ter na osnovi tega izdelani modeli za napoved izida zdravljenja. Pri bolnikih z okluzijo v AV fistuli bo opravljena tudi optimizacija metod MR slikanja strdkov in vivo ter razvit ustrezni protokol slikanja le teh. Z uporabo naprednih metod optične mikroskopije, kot sta konfokalna mikroskopija in dvofotonska visokoločljiva mikroskopija STED, bo natančno proučevana zgradba možganskih krvnih strdkov in umetnih krvnih strdkov iz krvi bolnikov z dodatkom barvila za prikaz fibrina. Preverili bomo ali obstaja povezava med morebitnimi odkritimi posebnostmi teh strdkov in uspehom zdravljenja pacientov.
Pomen za razvoj Slovenije
The results of MRI and optical microscopy studies on cerebral blood clots ex vivo will help us to better understand thrombolysis of the clots and possible complications in mechanical thrombectomy. The results of the histological analysis of cerebral blood clots will be compared and the comparison statistically evaluated by the results of MR imaging of the same samples. On the basis of this comparison, criteria for determining the relevant components of blood clots from MR maps of different MR parameters (ADC; T1, T2, MT) will be deduced. A possible correlation between the measured MR parameters and the success of the thrombolytic/thrombectomic intervention will be checked, and based on these results models for predicting the outcome of the stroke treatment will be developed. In patients with occlusion in the AV fistula, the optimization of techniques for MR imaging of blood clots in vivo will be performed, and an appropriate MR imaging protocol will be developed. Using advanced methods of optical microscopy, such as confocal microscopy and dual-photon ultra-resolution STED microscopy, the structure of cerebral blood clots and of artificial blood clots from the blood of patients with the addition of a fibrin-labelling dye will be studied. We will check whether there is a link between any specific features of these clots and the stroke patient treatment outcome.
Najpomembnejši znanstveni rezultati
Vmesno poročilo
Najpomembnejši družbeno–ekonomsko in kulturno relevantni rezultati
Vmesno poročilo
