w.p. w ęglarz · 2018-06-12 · aparatura pomiarowa tomograf mr z magnesem nadprzewodz ącym...
TRANSCRIPT
![Page 1: W.P. W ęglarz · 2018-06-12 · Aparatura pomiarowa Tomograf MR z magnesem nadprzewodz ącym 4,7T/310 (Bruker, Niemcy) Konsola MARAN DRX (Resonance Instruments Ltd., Wielka Brytania),](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022041723/5e50617d3680ba043e44d32a/html5/thumbnails/1.jpg)
Oddział V
Zakład Tomografii
Magnetyczno-Rezonansowej
W.P. Węglarz
![Page 2: W.P. W ęglarz · 2018-06-12 · Aparatura pomiarowa Tomograf MR z magnesem nadprzewodz ącym 4,7T/310 (Bruker, Niemcy) Konsola MARAN DRX (Resonance Instruments Ltd., Wielka Brytania),](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022041723/5e50617d3680ba043e44d32a/html5/thumbnails/2.jpg)
Prof. dr hab. Andrzej Jasiński
(1941-2011)
• 1986 - pierwsze obrazowanie MR w Polsce
magnes stały 0.6T, elektronika spektrometru Bruker MSL,konsola sterująca CAMAC
![Page 3: W.P. W ęglarz · 2018-06-12 · Aparatura pomiarowa Tomograf MR z magnesem nadprzewodz ącym 4,7T/310 (Bruker, Niemcy) Konsola MARAN DRX (Resonance Instruments Ltd., Wielka Brytania),](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022041723/5e50617d3680ba043e44d32a/html5/thumbnails/3.jpg)
Aparatura pomiarowa
� Tomograf MR z magnesem nadprzewodzącym 4,7T/310 (Bruker, Niemcy)
� Konsola MARAN DRX (Resonance Instruments Ltd., Wielka Brytania),
� 3 zestawy cewek gradientowych (140mm, 90mm, 60 mm)
� Szereg cewek nadawczo-odbiorczych objętościowych i powierzchniowych
� Urządzenie do monitorowania funkcji życiowych badanych zwierząt (SA Instruments Ltd, USA)
� Zestaw do podtrzymywania funkcji życiowych zwierzęcia w warunkach anestezji
![Page 4: W.P. W ęglarz · 2018-06-12 · Aparatura pomiarowa Tomograf MR z magnesem nadprzewodz ącym 4,7T/310 (Bruker, Niemcy) Konsola MARAN DRX (Resonance Instruments Ltd., Wielka Brytania),](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022041723/5e50617d3680ba043e44d32a/html5/thumbnails/4.jpg)
Nowa aparatura pomiarowa(POIG; Działanie 2.2 - JCET)
Tomograf MR (Bruker Biospec)z magnesem nadprzewodzącym 9,4T
� Zalety:� Wyższe pole – lepszy SNR� Bogatsze oprogramowanie sterujące i
wyposażenie (cewki macierzowe, krio-cewka)
� Znacznie szerszy zakres możliwych do zastosowania technik obrazowania i spektroskopii zlokalizowanej
� Zastosowanie:� Badania biomedyczne (modele zwierzęce)� Badania materiałowe
Planowana instalacja – kwiecień 2011
![Page 5: W.P. W ęglarz · 2018-06-12 · Aparatura pomiarowa Tomograf MR z magnesem nadprzewodz ącym 4,7T/310 (Bruker, Niemcy) Konsola MARAN DRX (Resonance Instruments Ltd., Wielka Brytania),](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022041723/5e50617d3680ba043e44d32a/html5/thumbnails/5.jpg)
Wykorzystanie metod Obrazowania
Magnetyczno-Rezonansowego
do rozwoju terapii chorób cywilizacyjnych
Badania na modelach zwierzęcych (etap przedkliniczny)
-Układ nerwowy-Układ naczyniowy
![Page 6: W.P. W ęglarz · 2018-06-12 · Aparatura pomiarowa Tomograf MR z magnesem nadprzewodz ącym 4,7T/310 (Bruker, Niemcy) Konsola MARAN DRX (Resonance Instruments Ltd., Wielka Brytania),](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022041723/5e50617d3680ba043e44d32a/html5/thumbnails/6.jpg)
Centralny Układ Nerwowy
www.paraplegic-online.com Uszkodzenie rdzenia -> zmiana struktury
![Page 7: W.P. W ęglarz · 2018-06-12 · Aparatura pomiarowa Tomograf MR z magnesem nadprzewodz ącym 4,7T/310 (Bruker, Niemcy) Konsola MARAN DRX (Resonance Instruments Ltd., Wielka Brytania),](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022041723/5e50617d3680ba043e44d32a/html5/thumbnails/7.jpg)
Dyfuzja swobodna i ograniczona
∆⋅⋅= DR 2
∆∆∆∆ czas dyfuzjiR średnie przemieszczenieD współczynnik dyfuzji
R2
∆∆∆∆
H2O, 21oC D = 2x10-3 mm2/s
∆ [ms] 10 40 100R [µm] 6 12 20
![Page 8: W.P. W ęglarz · 2018-06-12 · Aparatura pomiarowa Tomograf MR z magnesem nadprzewodz ącym 4,7T/310 (Bruker, Niemcy) Konsola MARAN DRX (Resonance Instruments Ltd., Wielka Brytania),](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022041723/5e50617d3680ba043e44d32a/html5/thumbnails/8.jpg)
Uszkodzenie rdzenia - DW MRI
0 1 2 3 4
0,0000
0,0004
0,0008
0,0012
0,0016
0,0020
0,0024
DL [m
m2/s
]
numer pomiaru
istota biała
istota szara
1
0 1 2 3 4
0,0000
0,0004
0,0008
0,0012
0,0016
0,0020
0,0024
DT
[m
m2/s
]
numer pomiaru
istota biała
istota szara1
0 1 2 3 4
0,0000
0,0004
0,0008
0,0012
0,0016
0,0020
0,0024
3 istota biała
istota szara
numer pomiaru
DL [m
m2
/s]
0 1 2 3 4
0,0000
0,0004
0,0008
0,0012
0,0016
0,0020
0,0024
3
DT [m
m2
/s]
numer pomiaru
istota biała
istota szara
Pomiar kontrolny Uszkodzenie rdzenia
![Page 9: W.P. W ęglarz · 2018-06-12 · Aparatura pomiarowa Tomograf MR z magnesem nadprzewodz ącym 4,7T/310 (Bruker, Niemcy) Konsola MARAN DRX (Resonance Instruments Ltd., Wielka Brytania),](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022041723/5e50617d3680ba043e44d32a/html5/thumbnails/9.jpg)
Uszkodzenie rdzenia
T2
T2
DT
DL
cysta cysta + blizna
5 mm
![Page 10: W.P. W ęglarz · 2018-06-12 · Aparatura pomiarowa Tomograf MR z magnesem nadprzewodz ącym 4,7T/310 (Bruker, Niemcy) Konsola MARAN DRX (Resonance Instruments Ltd., Wielka Brytania),](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022041723/5e50617d3680ba043e44d32a/html5/thumbnails/10.jpg)
Ograniczanie skutków urazu
(terapie farmakologiczne i komórkowe)
Współpraca: Śląski Uniwersytet Medyczny
![Page 11: W.P. W ęglarz · 2018-06-12 · Aparatura pomiarowa Tomograf MR z magnesem nadprzewodz ącym 4,7T/310 (Bruker, Niemcy) Konsola MARAN DRX (Resonance Instruments Ltd., Wielka Brytania),](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022041723/5e50617d3680ba043e44d32a/html5/thumbnails/11.jpg)
Ruggeri, Nature Medicine 2002, 8 (11), 1227-34
mediatory płytkowe
np. TXA2, ADP, PDGFsCD40L, RANTES, IL-1,selektyna P
prazakrzepowe mechanizmy ściany naczyniowej
np. vWF, TF, PAI-1
TFPI
Zapalenie śródbłonka (dysfunkcja śródbłonka) przez upośledzenie mechanizmów przeciwzakrzepowych śródbłonka
prowadzi do aktywacji płytek krwi i powstawania zakrzepów wewnątrznaczyniowych
CO EETs
![Page 12: W.P. W ęglarz · 2018-06-12 · Aparatura pomiarowa Tomograf MR z magnesem nadprzewodz ącym 4,7T/310 (Bruker, Niemcy) Konsola MARAN DRX (Resonance Instruments Ltd., Wielka Brytania),](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022041723/5e50617d3680ba043e44d32a/html5/thumbnails/12.jpg)
Zapalenie śródbłonka
(dysfunkcja śródbłonka)
hipercholesterolemia
cukrzyca
hiperhomocysteinemia
nadciśnienie
palenieoporność na insulinę
menopauza
czynniki infekcyjne/zapalne
wiek
otyłość
stres psychiczny
zawał serca udar choroby naczyń obwod.
Aterotromboza (miażdżyca)
lokalne i ogólnoustrojowe czynniki modulujące skutki działania czynników ryzyka
ZAKRZEP ZAPALENIE
hipertriglicerydemiainne dyslipidemie
zespół metaboliczny
zapalenie tkanki tłuszczowej odpowiedz
zapalna wątroby
bezdech senny
ENDOTELIOCENTRYCZNE SPOJRZENIE NA ATEROTROMBOZĘ
S.Chlopicki, KpD 2005
![Page 13: W.P. W ęglarz · 2018-06-12 · Aparatura pomiarowa Tomograf MR z magnesem nadprzewodz ącym 4,7T/310 (Bruker, Niemcy) Konsola MARAN DRX (Resonance Instruments Ltd., Wielka Brytania),](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022041723/5e50617d3680ba043e44d32a/html5/thumbnails/13.jpg)
Model zwierzęcy
Masa myszy mieści się w granicach 20-30 g, masa serca wynosi ok. 0,1 g, a jego wielkość to 13 mm w przekroju podłużnym i 8 mm w przekroju poprzecznym. Częstośćakcji serca wynosi 400-600 bpm (RR 100-150 ms).
Lewy
przedsionekLewa
komora
Prawy
przedsionekPrawa
komora
30 mm
0 40 120 160
00
6600
8800
2200
4400
80 0
4
8
12 Regresja liniowa
Czas [ms]
Pow
ierz
chnia
prz
ekro
ju L
V [m
m2]
Odci
nkow
a z
mia
na
pola
pow
ierz
chni (%
)
ER
ESA
EDA
FA
C
FR
![Page 14: W.P. W ęglarz · 2018-06-12 · Aparatura pomiarowa Tomograf MR z magnesem nadprzewodz ącym 4,7T/310 (Bruker, Niemcy) Konsola MARAN DRX (Resonance Instruments Ltd., Wielka Brytania),](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022041723/5e50617d3680ba043e44d32a/html5/thumbnails/14.jpg)
Fractional Area Change - TG Mice
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
basal 0.15 0.50 1.50 5 20
Dobutamine dose [mg/kg]
FA
C [%
] TG18
Mean
TG16
# # # # # # #* * *
Modele niewydolności serca
Mysz dzikaFVB
Mysz TGZaawansowana niewydolność
Mysz TGαq*44 Szczurzy model
nadciśnienia płucnego
![Page 15: W.P. W ęglarz · 2018-06-12 · Aparatura pomiarowa Tomograf MR z magnesem nadprzewodz ącym 4,7T/310 (Bruker, Niemcy) Konsola MARAN DRX (Resonance Instruments Ltd., Wielka Brytania),](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022041723/5e50617d3680ba043e44d32a/html5/thumbnails/15.jpg)
Miażdżyca
Obrazowanie molekularne i komórkowe – metoda
selektywnego kontrastowania. Silny kontrast (np.
tlenki żelaza) dołączany do markerów procesów
patologicznych lub wbudowywany w komórki.
Nahrendorf et al., Circulation,
114:1504 (2006)
J. Sans, ZA Fayad, Nature 451:21 (2008)
Charakteryzacja własności środków kontrastowych opartych na tlenkach żelaza
(wsp. Wydział Chemii UJ, IBD NRC – Kanada)
![Page 16: W.P. W ęglarz · 2018-06-12 · Aparatura pomiarowa Tomograf MR z magnesem nadprzewodz ącym 4,7T/310 (Bruker, Niemcy) Konsola MARAN DRX (Resonance Instruments Ltd., Wielka Brytania),](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022041723/5e50617d3680ba043e44d32a/html5/thumbnails/16.jpg)
Śródbłonek naczyniowy w rozwoju i leczeniu chorób cywilizacyjnych: od badań poznawczych do oferty innowacyjnego leku o działaniu śródbłonkowym.
Modele zwierzęce.
PO IG Działanie 1.1.2: Program Strategiczny w obszarze „Zdrowie”:
ZDROWE NACZYNIA KRWIONOŚNE – ZDROWE SPOŁECZEŃSTWO
Partnerzy: JCET(5 wydziałów UJ, IFJ, PŁ) + 6 ośrodków akademickich +
2 Instytuty PAN
Koordynator: Prof. S.Chłopicki, CMUJ
![Page 17: W.P. W ęglarz · 2018-06-12 · Aparatura pomiarowa Tomograf MR z magnesem nadprzewodz ącym 4,7T/310 (Bruker, Niemcy) Konsola MARAN DRX (Resonance Instruments Ltd., Wielka Brytania),](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022041723/5e50617d3680ba043e44d32a/html5/thumbnails/17.jpg)
Badania skuteczności terapeutycznej związków o działaniu śródbłonkowym w rozkurczowej
niewydolności serca […] Charakterystyka
rozwoju niewydolności
czynności skurczowej oraz rozkurczowej
w powiązaniu z dysfunkcjąśródbłonka
naczyniowego […]
Opracowanie metodyki niezależnej oceny rezerwy kurczliwości czynności skurczowej oraz rozkurczowej w opisanych modelach niewydolności serca
Badanie skuteczności farmakoterapii wybranych leków naczynioprotekcyjnych
o działaniu śródbłonkowym w wybranych modelach
III k
w20
10IV
kw
2010
I kw
2011
II kw
2011
III k
w20
11IV
kw
2011
I kw
2012
II kw
2012
III k
w20
12IV
kw
2012
I kw
2013
II kw
2013
III k
w20
13IV
kw
2013
I kw
2014
II kw
2014
III k
w20
14IV
kw
2014
I kw
2015
II kw
2015
1
2
3
![Page 18: W.P. W ęglarz · 2018-06-12 · Aparatura pomiarowa Tomograf MR z magnesem nadprzewodz ącym 4,7T/310 (Bruker, Niemcy) Konsola MARAN DRX (Resonance Instruments Ltd., Wielka Brytania),](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022041723/5e50617d3680ba043e44d32a/html5/thumbnails/18.jpg)
Badanie stanu czynnościowego ściany naczynia in vivo z wykorzystaniem
obrazowania molekularnego przy pomocy MRI
Opracowanie metod obrazowania MR stanów zapalnych i uszkodzenia tkanek
Opracowanie metodyki badań obrazowaniamolekularnego MR pod kątem charakterystyki
procesów związanych z czynnością śródbłonka in vivo
Badanie skuteczności farmakoterapii wybranych leków naczynioprotekcyjnych
o działaniu śródbłonkowym w wybranych modelach
III k
w20
10IV
kw
2010
I kw
2011
II kw
2011
III k
w20
11IV
kw
2011
I kw
2012
II kw
2012
III k
w20
12IV
kw
2012
I kw
2013
II kw
2013
III k
w20
13IV
kw
2013
I kw
2014
II kw
2014
III k
w20
14IV
kw
2014
I kw
2015
II kw
2015
1
2
3
Nahrendorf et al.,
Circulation 2006;
114(14):1504.
![Page 19: W.P. W ęglarz · 2018-06-12 · Aparatura pomiarowa Tomograf MR z magnesem nadprzewodz ącym 4,7T/310 (Bruker, Niemcy) Konsola MARAN DRX (Resonance Instruments Ltd., Wielka Brytania),](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022041723/5e50617d3680ba043e44d32a/html5/thumbnails/19.jpg)
Zespół• Dr hab. Bogusław Tomanek
• Dr Władysław Węglarz,
• Dr Tomasz Skórka,
• Dr Piotr Kulinowski,
• Dr Stanisław Kwieciński,
• Dr Artur Krzyżak,
• Dr Tomasz Banasik
• Dr inż. Sylwia Heinze-Paluchowska
• Dr Katarzyna Majcher
• Dr Mateusz Suchenek
• Mgr Urszula Tyrankiewicz
• Mgr inż. Grzegorz Woźniak
• Mgr Krzysztof Jasiński
• Mgr Barbara Błasiak
• Mgr Anna Młynarczyk
• Mgr Paulina Rosicka
• Mgr inż. Magdalena Jabłońska
• Mgr Katarzyna Byk
• 18 osób;
• 11.6 etatów (9.5 - FStatutowe, 2.1 – FStrukturalne), 1- umowa zlecenie, 4 - SD,
![Page 20: W.P. W ęglarz · 2018-06-12 · Aparatura pomiarowa Tomograf MR z magnesem nadprzewodz ącym 4,7T/310 (Bruker, Niemcy) Konsola MARAN DRX (Resonance Instruments Ltd., Wielka Brytania),](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022041723/5e50617d3680ba043e44d32a/html5/thumbnails/20.jpg)
Dziękuję za uwagę !
![Page 21: W.P. W ęglarz · 2018-06-12 · Aparatura pomiarowa Tomograf MR z magnesem nadprzewodz ącym 4,7T/310 (Bruker, Niemcy) Konsola MARAN DRX (Resonance Instruments Ltd., Wielka Brytania),](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022041723/5e50617d3680ba043e44d32a/html5/thumbnails/21.jpg)
Modele zwierzęce uszkodzenia
rdzenia kręgowego• Mechaniczne uderzenie o
kontrolowanej sile
• Uderzenie ciśnienia
• Nacinanie/Przecinanie rdzenia
![Page 22: W.P. W ęglarz · 2018-06-12 · Aparatura pomiarowa Tomograf MR z magnesem nadprzewodz ącym 4,7T/310 (Bruker, Niemcy) Konsola MARAN DRX (Resonance Instruments Ltd., Wielka Brytania),](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022041723/5e50617d3680ba043e44d32a/html5/thumbnails/22.jpg)
Zadania badawcze – ZTMR IFJ
• Badania nad rolą śródbłonka naczyniowego w rozwoju rozkurczowej niewydolności serca in vivo z wykorzystaniem metody obrazowania magnetyczno - rezonansowego - podstawy dla farmakologii śródbłonka w rozkurczowej niewydolności serca(kontynuacja badań przy pomocy istniejącej metodyki)
• Opracowanie metodyki obrazowania MR in vivo zachodzących w śródbłonku procesów oraz ich wpływu na rozwój patologii w wybranych modelach zwierzęcych (rozwój i wdrożenie nowej metodyki: obrazowanie molekularne, spektroskopia zlokalizowana, obrazowanie perfuzji)
![Page 23: W.P. W ęglarz · 2018-06-12 · Aparatura pomiarowa Tomograf MR z magnesem nadprzewodz ącym 4,7T/310 (Bruker, Niemcy) Konsola MARAN DRX (Resonance Instruments Ltd., Wielka Brytania),](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022041723/5e50617d3680ba043e44d32a/html5/thumbnails/23.jpg)
�Tensor dyfuzji wody Dcharakterystyczny dla fantomu jest
użyty jako wzorzec dyfuzji do
określenia macierzy b z równania
Stejskala-Tannera
Opracowanie metody obliczania macierzy gradientowej b, w
oparciu o nowy rodzaj fantomów, charakteryzujących sięanizotropią tensora dyfuzji wody.
Opracowanie metody obliczania macierzy gradientowej Opracowanie metody obliczania macierzy gradientowej bb, w , w
oparciu o nowy rodzaj fantomoparciu o nowy rodzaj fantomóów, charakteryzujw, charakteryzująących sicych sięęanizotropianizotropiąą tensora dyfuzji wody.tensora dyfuzji wody.
.
=
DDDDDDDDD
zzzyzx
yzyyyx
xzxyxx
D
αββα
αβ DbA(0)
)A(ln
3
1,
∑=
−=
bA(bA(b), A(0) ), A(0) –– intensywnointensywnośści obrazci obrazóów MRw MR z i bez z i bez
gradientgradientóów dyfuzyjnychw dyfuzyjnych,,
bbαβαβ –– skskłładowe szukanej macierzy gradientowejadowe szukanej macierzy gradientowej, ,
DDαβαβ –– komponenty wzorcowego tensora dyfuzjikomponenty wzorcowego tensora dyfuzji..
![Page 24: W.P. W ęglarz · 2018-06-12 · Aparatura pomiarowa Tomograf MR z magnesem nadprzewodz ącym 4,7T/310 (Bruker, Niemcy) Konsola MARAN DRX (Resonance Instruments Ltd., Wielka Brytania),](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022041723/5e50617d3680ba043e44d32a/html5/thumbnails/24.jpg)
Tab.1 Wartości główne D i FA.D1=2.12 +/- 0.15[x10-mm2/s]D2=1.81 +/- 0.14[x10-mm2/s] D3= 0,7 +/- 0.19[x10-3mm2/s]FA=0.45+/-0.07
Parametry:-wymiary: 2cm x 2,5cm x 2,5cm-grubość płytek: 100 µm-odległość między płytkami: 20 µm
3
2
1
00
00
00
D
D
D
Fantom stanowi wzorzec dyfuzji, dla którego tensor dyfuzji w układzie osi głównych jest znany:
![Page 25: W.P. W ęglarz · 2018-06-12 · Aparatura pomiarowa Tomograf MR z magnesem nadprzewodz ącym 4,7T/310 (Bruker, Niemcy) Konsola MARAN DRX (Resonance Instruments Ltd., Wielka Brytania),](https://reader033.vdocuments.pub/reader033/viewer/2022041723/5e50617d3680ba043e44d32a/html5/thumbnails/25.jpg)
Obrazowanie MR serca myszy Obrazowanie MR serca myszy inin vivovivo
w Zakw Zakłładzie Tomografii MR IFJadzie Tomografii MR IFJ
Mysz (FVB, Tgαq*44)
Łóżeczko
Cewka RF
System 4,7 T z konsolą MARAN DRX oraz
urządzenia do anestezji oraz
synchronizacji EKG
Elektrody EKG Anestetyk