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# 健康科学# 放射線学と画像診断

新しいMRI技術が新生児の脳の発達に関する洞察を提供する

高度なMRIスキャンは、新生児の脳の問題を早期に検出するのに役立つよ。

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新生児向けの高度なMRI新生児向けの高度なMRI新しい技術が赤ちゃんの脳画像を向上させる
目次

赤ちゃんが生まれると、ほんの数週間で体がたくさんの重要な変化を経験するんだ。これらの変化は、子宮の外での生活に適応するのを助けてる。この時期、赤ちゃんの脳も急速に発達するんだよ。脳の外側の層、いわゆる皮質が成長して折りたたまれ、脳信号の経路がより活発になるの。脳内の化学物質の変化とそれが経路に与える影響は、脳の働き方に新しい方法をもたらすんだ。もし生まれつきの欠陥や他の問題があった場合、それが脳の構造や機能に影響を与え、子どもの人生の残りの部分に影響を及ぼす可能性があるんだ。これが後の課題につながることもあるんだよ。最近の研究では、大人のメンタルヘルスに影響を与えるいくつかの脳の問題は、実はこの早い時期に始まることがあるって示唆されてる。これは、赤ちゃんの問題を早期に発見して、長期的な影響を測定するためのより良い方法が必要だってこと。

画像技術の進歩

最近では、7テスラ(T)以上で動作する強力なMRI装置が、大人の検査において一般的になってきてるんだ。この機械は、標準の1.5Tや3Tの機械よりもクリアな画像を提供するんだ。この向上した明瞭さによって、医者たちは脳の問題をよりよく理解し、診断できるようになってる、特に皮質に影響する問題、たとえばてんかんや脳卒中なんかもね。研究によると、これらの高磁場の機械は脳機能に関する新しい洞察を与えることができるんだ。たとえば、非常に詳細なレベルで脳の活動を検出できるから、脳の異なる部分がどのように協力して働いているかを見るのに役立つんだ。この技術は、新生児の脳構造の発達をよりよく画像化できるから、新生児の脳の健康に関する重要な情報も提供するかもしれないね。

新生児の画像撮影の課題

でも、7T MRIを新生児に使うことはまだ一般的になってないんだ。安全性や規制に関する懸念がその使用を制限してる。新生児にこのタイプの画像を成功裏に使用した研究は一つだけなんだ。新生児は大人とは違ってMRIの熱や放射線に反応するから、安全性は特に重要なんだよ。新生児は体脂肪が少ないから、寒くなりやすいし、どこが不快かも教えてくれないしね。さらに、彼らの脳の組織は大人とは異なるから、最適な画像を得るためにMRIの設定を調整する必要があるんだ。

研究スタディの概要

ある研究では、医者たちが安全な環境で、35人の新生児の脳を7T MRIでスキャンしたんだ。全ての安全ガイドラインに従って、スキャンを始める前に親からの許可も得たよ。スキャン中に測定されたのは、体温、心拍数、酸素レベルなんだ。新生児は温かいブランケットで包まれて、暖かさを保たれ、特別な機器でバイタルサインが常に監視されたんだ。

画像取得プロセス

スキャンは様々な時間がかかり、通常は約50分だったけど、時にはもっと長くなることもあったんだ。何人かの赤ちゃんは、満期を迎える前後でスキャンを受けたから、脳の発達を時間をかけて比較できたんだよ。場合によっては、直接比較するために標準の3T機械を使って追加のスキャンも行われた。全ての画像は、新生児の脳スキャンを読むことに特化した熟練した医者によって慎重に検査されたんだ。

スキャンのために、新生児は注意深くMRI機械に置かれ、柔らかいパディングで動かないようにされたんだ。授乳後に自然に眠らせて、スキャン中も落ち着いていられるようにしたよ。MRI機械の大きな音から守るために、聴覚保護具も提供されたんだ。常に監視を行って、新生児が安定していて、スキャン中に苦しむ様子を見せないようにしたんだ。

取得された画像の種類

スキャン中にいくつかのタイプの画像がキャプチャされたよ。これには以下が含まれる:

  • 脳の構造を詳細に示す高解像度画像。
  • 脳内の化学変化を測定するMRスペクトロスコピー。
  • 休息中の脳活動を観察する機能的MRI。
  • 脳内の血管を強調する専門的な画像技術。

スキャンが完了した後、画像の質を向上させるために処理が行われたんだ。これは、新生児がスキャン中にわずかな動きによって生じたモーションアーティファクトを修正することを含むんだよ。

結果の分析

研究者たちは、全ての新生児が7Tスキャンを問題なく耐えたことを見つけたんだ。彼らのバイタルサインは安定していて、不快の兆候もなかったよ。新生児の体温は注意深く監視され、スキャン中に大きな変化は見られなかったので、安全対策が効果的だったことを示しているんだ。

取得された画像は高品質で、通常は低強度のMRIでは見るのが難しいさまざまな脳の構造をクリアに視覚化できたんだ。スキャンの結果は、特に初期に急速に発達することで知られる脳の領域の詳細が改善されたことを示していたよ。

潜在的な診断上の利点

この研究は、7T MRIが新生児に影響を与える可能性のある状態について重要な情報を明らかにする潜在能力を持っていることを示したんだ、特に早産で生まれた子なんかはね。これらの状態には、脳の損傷や出産時の酸素レベルに関連する異常が含まれることがあるんだ。画像には、嚢胞や出血、その他の脳の異常の詳細が示されていて、見落とされがちな問題を明らかにしているんだよ。

標準的な画像との比較

7Tと3Tの画像を比較した場合、7Tの画像は常に脳の構造をクリアに表現していたんだ。この向上した明瞭さは正確な診断にとって重要で、てんかんや他の脳の疾患の治療オプションを改善する可能性があるんだ。7T MRIの感度が高いことで、標準のMRIスキャンでは見えなかった小さな損傷を特定するのにも役立ったんだ。

幼児の健康に対する広範な影響

新生児の脳のクリアな画像を先進的なMRI技術でキャプチャできることは、将来の医療に大きな影響を与える可能性があるんだ。脳の問題を早期に発見できれば、タイムリーな介入や発達上の課題に直面する子供たちの健康的な結果につながるからね。これは特に、出産時の合併症や健康上の問題があるためにリスクが高い新生児にとって価値があるんだ。

さらに、これらのスキャンから得られた洞察は、研究者が脳の異常が時間と共にどのように発展するかを特定するのに役立ち、ライフロングの健康上の課題に寄与する可能性があるんだ。これらのパターンを理解することは、幼少期に始まる条件のためのターゲット療法を開発するために重要で、将来的にこれらの障害の影響を軽減できるかもしれないね。

結論

新生児の画像撮影に7T MRIを使用することは、医療画像技術における有望な進歩なんだ。初期の研究では、このアプローチが実行可能で、発達中の脳について詳細な洞察を提供し、潜在的な問題を早期に特定するのに役立つことが示されてるよ。研究が進む中で、安全プロトコルの最適化や画像技術のさらなる洗練が、臨床でのこの技術の使用拡大にとって重要になるだろうね。向上した画像能力は、最終的には幼児に影響を与える神経学的な状態の理解や治療を改善し、未来の世代の健康的な結果を向上させることにつながるかもしれないんだ。

オリジナルソース

タイトル: Exploration of the potential of high resolution and contrast 7 Tesla MR brain imaging in neonates

概要: BACKGROUNDUltra-high field MR imaging offers marked gains in signal-to-noise ratio, spatial resolution, and contrast which translate to improved sensitivity for pathology and anatomy. These benefits are particularly relevant for the neonatal brain, as it is rapidly developing and sensitive to injury. However, experience of imaging neonates at 7T has been limited due to regulatory, safety, and practical considerations. PURPOSETo establish a program for safely acquiring high resolution and contrast brain images from neonates on a 7T system. STUDY TYPEProspective case series. POPULATIONImages were safely acquired from 35 neonates on 44 occasions (median age 39+6 postmenstrual weeks, range 33+4 to 52+6; median body weight 2.93kg, range 1.57to 5.3kg) over a median of 49 mins 30 sec. FIELD STRENGTH/SEQUENCE7T, acquired sequences included T2 weighted (TSE), Actual Flip angle Imaging, functional MRI (BOLD EPI), susceptibility weighted imaging, and MR spectroscopy (STEAM). ASSESSMENTPeripheral body temperature, physiological measures (heart rate, oxygen saturations). Review of acquired images by Neonatal Neuroradiologists for visual identification of anatomy and pathology, and by radiographer and researcher for assessment of image quality. STATISTICAL TESTSTwo tailed paired t-test, P

著者: Tomoki Arichi, P. Bridgen, R. Tomi-Tricot, A. Uus, D. Cromb, M. Quirke, J. Almalbis, B. Bonse, M. De La Fuente Botella, A. Maggioni, P. Di Cio, P. Cawley, C. Casella, A. S. Dokumaci, A. R. Thomson, J. Willers Moore, D. Bridglal, J. Saravia, T. Finck, A. N. Price, E. Pickles, L. Cordero-Grande, A. Egloff, J. O'Muircheartaigh, S. J. Counsell, S. L. Giles, M. Deprez, E. de Vita, M. A. Rutherford, A. D. Edwards, J. V. Hajnal, S. J. Malik

最終更新: 2023-10-02 00:00:00

言語: English

ソースURL: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.09.28.23296232

ソースPDF: https://www.medrxiv.org/content/10.1101/2023.09.28.23296232.full.pdf

ライセンス: https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/

変更点: この要約はAIの助けを借りて作成されており、不正確な場合があります。正確な情報については、ここにリンクされている元のソース文書を参照してください。

オープンアクセスの相互運用性を利用させていただいた medrxiv に感謝します。

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