Neuro
Diffusie Tensor Imaging
MR Diffusie Tensor Imaging (DTI) is een modaliteit om de structuur van de zenuwbanen in het brein in kaart te brengen. De diffusie van water is voornamelijk parallel aan de fiber-richting. In witte stof is de diffusie sterk anisotroop, in grijze stof respectievelijk CSF (cerebral spinal fluid) is de diffusie in toenemende mate isotroop. Onderzoek op DTI-gebied heeft zich in 2007, onder meer in samenwerking met Philips, met name geconcentreerd op gebieden waar zenuwbanen kruisen. De vraag is in hoeverre twee hoofdrichtingen in één voxel gereconstrueerd kunnen worden. High Angular Fiber Tracking (HAFT) genereert zogenaamde tracts, lijnen die de fiber-bundels representeren. HAFT is in staat twee richtingen per voxel te reconstrueren (zie figuur 1a+b).
Figuur 1: Gereconstrueerde fibers met HAFT-software (1a), en een vergelijking met een conventionele methode (1b). Duidelijk is te zien dat bij de conventionele methode fibers afbreken in de kruising, terwijl bij HAFT de fibers duidelijker doorlopen.
Funtionele MRI bij patiënten met hersentumoren
Functionele MRI (fMRI) is een non-invasieve techniek die gebruikt wordt bij het lokaliseren van functionele gebieden in de hersenen. Bij patiënten met intracraniele tumoren wordt deze techniek gebruikt om de relatie tussen functioneel hersenweefsel en tumorweefsel in kaart te brengen. Bij fMRI wordt gebruik gemaakt van het zogenaamde Blood Oxygen Level Dependent (BOLD) signaal. Dit signaal is een weergave van de hemodynamische respons op neuronale activiteit. De invloed van tumorweefsel op de hemodynamiek, en dus op het BOLD signaal, is niet exact bekend. Mogelijk geeft de BOLD respons rond tumorweefsel een minder nauwkeurige weerspiegeling van neuronale activiteit. Momenteel worden binnen onze researchfaciliteit de fMRI data van een groep tumorpatiënten onderzocht. Het activatiepatroon in en rond tumorweefsel wordt geanalyseerd en vergeleken met het activatiepatroon in gezond hersenweefsel. Bovendien wordt gewerkt aan een analysemethode waarmee ook de veranderde BOLD respons bij hersentumoren in beeld kan worden gebracht (zie Figuur 2).
Figuur 2: Activiteit van de motorische schors zien tijdens het bewegen van de vingers en in rust bij een patiënt met een glioblastoma multiforme. Het linker plaatje toont de activiteit (rood) gemeten met conventionele analyse technieken, met daarnaast de verandering van het MR signaal over de tijd. Het rechter plaatje laat de activiteit zien gemeten met de door ons toegepaste beeldanalyse. Hier is behalve de activiteit uit het linker plaatje (rood), nog een actief gebiedje in de tumor te zien (blauw) met een respons die omgekeerd is ten opzichte van normaal (de inverse respons).
Abdomen
MR Spectroscopie (MRS) van de lever
In samenwerking met de afdeling Hepatologie binnen het AMC wordt MR Spectroscopie (MRS) onderzocht als mogelijk non-invasief alternatief voor de leverbiopsie (zie Figuur 3). Leververvetting komt in toenemende mate voor in de westerse samenleving als gevolg van de stijgende prevalentie van overgewicht en diabetes mellitus. Leververvetting kan leiden tot een chronische ontsteking van de lever en uiteindelijk tot lever cirrose. De gouden standaard om leververvetting te diagnosticeren is de lever biopsie. Dit is een invasief onderzoek dat gepaard gaat met ongerief voor de patiënt en complicaties. MRS kan leververvetting non-invasief diagnosticeren, en is dus mogelijk een alternatief. Deze methode is echter nog onvoldoende gevalideerd en gekwantificeerd.
MRS lever dierexperimenteel
In samenwerking met de afdeling Experimentele Heelkunde binnen het AMC wordt MRS onderzocht om leververvetting te detecteren in een experimenteel ratten model. Dit met als doel de MRS-meting te valideren en te kwantificeren voor levervet metingen, als mogelijk non-invasief alternatief voor de leverbiopsie. MRS-metingen blijken in hoge mate overeen te komen met histologische en biochemische vet analyses in de lever na offering van de ratten.
Figuur 3: Positionering van MRS voxel in de lever en lever spectrum (rechts) in een steatotische lever.
Vasculaire MRI
Carotis vaatwandvolumemeting
Atherosclerose is de voornaamste veroorzaker van morbiditeit en mortaliteit in de westerse wereld. In de afgelopen decennia is de kennis van de pathofysiologie en epidemiologie van atherosclerose enorm toegenomen. Parallel daaraan zijn cardiovasculaire medicijnen in hoog tempo ontwikkeld. Om de effectiviteit van nieuw ontwikkelde medicijnen aan te tonen wordt in toenemende maten gebruik gemaakt van beeldvormende technieken om atherosclerose te visualiseren. De meest gebruikte beeldvormende techniek om de structuur van de vaatwand in beeld te brengen is non-invasive B-mode echo van de perifere arteriën. MRI zou een verbetering kunnen bieden in de visualisatie van atherosclerose. Om MRI te valideren voor dit doeleinde hebben de afdeling Vasculaire Geneeskunde en Radiologie in 2007 het STAIRS project uitgevoerd. In het STAIRS onderzoek is de correlatie van de echo en MRI meting en de reproduceerbaarheid van de MRI meting onderzocht (zie Figuur 4). Hieruit is gebleken dat de echo en MRI metingen een hoge correlatie hebben. Bovendien bleek de reproduceerbaarheid van de MRI meting vele malen hoger dan die van de echo meting. Hieruit kunnen we concluderen dat MRI een geschikte methodiek is voor het afbeelden en in de tijd vervolgen van atherosclerose progressie.
Figuur 4: Vaatwandafbeelding in een jong (a) en ouder (b) subject uit de STAIRS studie. Per jaar werd een toename van 0.008 mm vaatwanddikte gevonden.